Descubren que tiburones de aguas profundas producen luz mediante hormonas, no nervios

Brillan en la oscuridad, no producen destellos
El mecanismo hormonal de estos tiburones produce una luz lenta y sostenida, completamente distinta a otros animales bioluminiscentes.
Mark

¿Por qué tardó tanto tiempo en descubrirse algo así? Estos tiburones viven en Nueva Zelanda, no en un lugar inaccesible.

Mimi

Las aguas profundas son casi tan remotas como el espacio. Capturar ejemplares vivos o recién muertos es extraordinariamente difícil. Mallefet tuvo la suerte de acceder a tiburones frescos durante esa expedición de 2020.

Luke

Pero vale la pena preguntar: ¿cuántos tiburones fueron capturados realmente? El artículo dice "ejemplares" pero no da un número específico. ¿Fue uno de cada especie o docenas?

Mark

Buena pregunta. Y si la melatonina es la clave, ¿cómo sabemos que es la hormona correcta y no solo una que funciona en el laboratorio?

Mimi

Mallefet pasó un año probando transmisores nerviosos sin resultado. Cuando la melatonina funcionó, fue porque estaban observando directamente los órganos luminosos de los tiburones capturados. No es una teoría; es lo que vieron.

Luke

Cierto, pero el artículo no explica si probaron otras hormonas o si la melatonina fue la primera que intentaron después de abandonar el enfoque nervioso. Eso importa para entender cuán sorprendente fue realmente el hallazgo.

Mark

¿Y esa estimación de 57 especies de tiburones bioluminiscentes de las 540 conocidas? ¿De dónde sale ese número?

Mimi

Mallefet lo calcula basándose en lo que saben sobre distribución y tamaño. Pero tienes razón en señalar que es una estimación, no un conteo verificado.

Luke

Exacto. Es una proyección educada, no un hecho. Importante distinguir eso para el lector.

Mark

¿Qué viene ahora? ¿Cómo cambia esto la forma en que estudiamos las profundidades?

Mimi

Abre la puerta a entender que los mecanismos biológicos en las profundidades pueden ser radicalmente diferentes a lo que vemos en aguas someras. Si otros animales también usan hormonas en lugar de nervios, todo cambia.

Luke

Pero eso es especulación. Lo que sabemos es que estos tres tiburones lo hacen. Generalizar más allá es un paso que aún no podemos dar.

  • A 1.000 metros de profundidad, tres especies de tiburones neozelandeses emiten una luz azul-verdosa que desafía todo lo que la ciencia sabía sobre la bioluminiscencia en vertebrados.
  • El tiburón carocho, de 1,80 metros, se convierte en el vertebrado luminoso más grande jamás documentado, desplazando el límite de lo que se consideraba posible en animales de su tamaño.
  • Durante un año, el científico Jérôme Mallefet intentó sin éxito activar los órganos luminosos con transmisores nerviosos, hasta que la melatonina —la hormona del sueño humano— encendió la luz.
  • A diferencia de cualquier otro animal conocido, estos tiburones regulan su brillo exclusivamente mediante hormonas, un mecanismo lento y sin precedentes que reescribe los manuales de biología marina.
  • El descubrimiento abre la posibilidad de que la bioluminiscencia sea una herramienta central de supervivencia y comunicación en los ecosistemas de aguas profundas, ecosistemas que apenas comenzamos a comprender.

En las profundidades del océano neozelandés, donde la oscuridad es casi absoluta, tres especies de tiburones han revelado un secreto que la ciencia tardó siglos en vislumbrar: producen su propia luz, y lo hacen de una manera que ningún vertebrado conocido había mostrado antes. El hallazgo, liderado por investigadores del Instituto de Investigación del Agua y la Atmósfera de Nueva Zelanda y publicado en 2021, no solo amplía el catálogo de lo vivo, sino que sugiere que la bioluminiscencia es un lenguaje estructural del mundo marino profundo, no un mero accidente evolutivo. En un planeta donde aún quedan rincones que reescriben nuestras certezas, el océano sigue siendo el más elocuente de los maestros.

A mil metros bajo la superficie del océano, en la llamada zona crepuscular del mar, investigadores neozelandeses capturaron en enero de 2020 tres especies de tiburones que producen su propia luz. El hallazgo, publicado en la revista Fronteras de las Ciencias Marinas, confirma que el tiburón carocho (Dalatias licha), junto con dos especies del género Etmopterus, generan bioluminiscencia mediante un mecanismo nunca antes documentado en el reino animal. Los ejemplares fueron capturados sobre el Chatham Rise, una extensa región submarina al este de Nueva Zelanda, durante una expedición del Instituto de Investigación del Agua y la Atmósfera del país.

Lo que hace singular a estos tiburones no es solo que brillen, sino cómo lo hacen. Mientras que prácticamente todos los animales bioluminiscentes conocidos controlan su luz a través del sistema nervioso, estos tiburones la regulan exclusivamente mediante hormonas. El científico belga Jérôme Mallefet pasó un año completo intentando activar sus fotóforos con transmisores nerviosos, sin ningún resultado. Solo cuando probó con melatonina —la misma hormona que regula el sueño en los humanos— logró encender la luz. Una segunda hormona, la alfa-MSH, se encarga de apagarla. El proceso es extraordinariamente lento, muy distinto de la respuesta instantánea que produce el sistema nervioso en otros organismos.

Estos tiburones utilizan su bioluminiscencia para cazar en la oscuridad, atraer parejas, coordinarse con su especie y camuflarse ante depredadores que buscan siluetas oscuras contra la tenue luz que desciende desde la superficie. El tiburón carocho, con 1,80 metros de longitud, es ahora el vertebrado luminoso más grande jamás registrado. Mallefet estima que unas 57 de las 540 especies de tiburones conocidas podrían producir bioluminiscencia, la mayoría en aguas superiores a los 200 metros de profundidad.

Más allá de la curiosidad científica, el hallazgo sugiere que la producción de luz cumple un papel estructural en los ecosistemas marinos profundos, ambientes complejos donde la bioluminiscencia no es un accidente evolutivo sino una herramienta central de vida. Cada descubrimiento en esas profundidades reescribe lo que creemos entender sobre la vida misma.

A mil metros bajo la superficie del océano, donde apenas penetra la luz solar, habitan criaturas que generan su propio brillo. En esa zona crepuscular del mar, entre los 200 y los 1.000 metros de profundidad, investigadores neozelandeses capturaron en enero de 2020 tres especies de tiburones que desafían lo que la ciencia creía saber sobre la bioluminiscencia animal. El hallazgo, publicado en la revista Fronteras de las Ciencias Marinas, confirma por primera vez que el tiburón carocho (Dalatias licha), junto con Etmopterus lucifer y Etmopterus granulosus, producen luz visible mediante reacciones bioquímicas controladas de una manera única en el reino animal.

Los ejemplares fueron capturados durante una expedición del Instituto de Investigación del Agua y la Atmósfera de Nueva Zelanda sobre el Chatham Rise, una vasta área submarina que se extiende mil kilómetros al este del país. El tiburón carocho, con 1,80 metros de largo, ostenta ahora el título de vertebrado luminoso más grande jamás documentado. Lo que distingue a estos animales no es solo que brillen, sino cómo lo hacen: emiten una luz azul-verdosa que se enciende y apaga lentamente, sin producir destellos abruptos. Jérôme Mallefet, científico belga y autor principal del estudio, tuvo la oportunidad excepcional de examinar estos tiburones recién capturados y desentrañar el mecanismo detrás de su luminiscencia.

La mayoría de los animales bioluminiscentes del planeta controlan la producción de luz a través del sistema nervioso. Sus órganos especializados, llamados fotóforos, responden a impulsos neurales que encienden y apagan la luz según sea necesario. Pero cuando el equipo de Mallefet estudió la piel de estos tiburones neozelandeses, donde residen los fotóforos, descubrieron algo sin precedentes: estos animales son los únicos conocidos cuya producción de luz está regulada enteramente por hormonas. El descubrimiento no fue inmediato. Mallefet cuenta que pasó un año completo intentando estimular los órganos luminosos mediante transmisores nerviosos, todos sin éxito. Solo cuando probaron con melatonina—la misma hormona que induce el sueño en los humanos—lograron activar la luz. La melatonina dispara la producción luminosa, mientras que otra hormona, la alfa-MSH, la detiene. Se trata de un proceso extraordinariamente lento, muy diferente de la respuesta instantánea que produce el sistema nervioso en otros organismos.

Estos tiburones utilizan su bioluminiscencia para múltiples propósitos: cazando presas en la oscuridad absoluta, atrayendo parejas durante el apareamiento, coordinándose con otros miembros de su especie, y camuflándose en ambientes donde la luz débil penetra desde arriba. Al brillar desde abajo con la intensidad correcta, pueden evitar ser detectados por depredadores que buscan siluetas oscuras contra la luz residual. Mallefet estima que de las 540 especies de tiburones conocidas, aproximadamente 57 pueden producir bioluminiscencia. La mayoría son de tamaño pequeño y habitan la zona crepuscular, a profundidades superiores a los 200 metros.

El significado de este descubrimiento trasciende la curiosidad científica. La existencia de organismos luminosos en las profundidades oceánicas sugiere que la producción de luz juega un papel estructural fundamental en los ecosistemas marinos de aguas profundas. Estos ambientes, prácticamente desconocidos hace apenas décadas, albergan redes de vida complejas donde la bioluminiscencia no es un accidente evolutivo sino una herramienta central de supervivencia y comunicación. La investigación de Mallefet, realizada junto a Laurent Duchatelet de la Universidad Católica de Lovaina y Darren Stevens del NIWA, abre nuevas líneas de indagación sobre cómo funcionan los ecosistemas en las regiones más remotas del planeta. Cada descubrimiento en las profundidades reescribe lo que creemos entender sobre la vida misma.

Ellos brillan en la oscuridad, no producen destellos
— Jérôme Mallefet, autor principal del estudio
Nos llevó todo un año descubrir cómo estimular el órgano de la luz porque todos los transmisores nerviosos fallaron
— Jérôme Mallefet
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