Las cianobacterias obtienen su energía por fotosíntesis, de ahí su preferencia por las fuentes de luz brillantes

Una serendipia científica saca a la luz el globo ocular más pequeño y antiguo

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Biólogos de la Universidad Queen Mary de Londres han descubierto que un organismo unicelular ejerce de globo ocular para detectar la luz y desplazarse hacia ella.

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Una serendipia es un descubrimiento o un hallazgo afortunado e inesperado que se produce cuando se está buscando otra cosa distinta

Cordis / Tras observar una especie concreta de cianobacteria Synechocystis que vive en medios acuáticos y forma películas verdes y resbaladizas en estanques se descubrió que los rayos de luz incidentes se curvan en la superficie esférica del organismo y se enfocan hacia un punto en la zona posterior de la célula. El organismo procede entonces a arrastrarse hacia la dirección opuesta a este punto brillante y hacia la fuente de luz.

La bacteria, de tan solo 0,003 mm de diámetro, es capaz de proceder de este modo debido a que el organismo al completo sirve de lente y produce el efecto equivalente a un globo ocular microscópico o una cámara. En cuestión de minutos, las bacterias generan estructuras diminutas a modo de tentáculos llamados pili que se extienden hacia la fuente de luz.

Las cianobacterias evolucionaron hace cerca de 2 700 millones de años y obtienen su energía por fotosíntesis, de ahí su preferencia por las fuentes de luz brillantes.

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Una serendipia

El profesor Conrad Mullineaux, uno de los coautores del estudio publicado en la revista «eLife», comentó: «[La bacteria] es capaz de detectar el origen de la luz, circunstancia que conocemos debido a la dirección en la que se mueve. Pero esta apreciación nos desconcertaba debido al minúsculo tamaño de las células».

El equipo al cargo sólo se percató del mecanismo por casualidad en una observación al microscopio

Admitió además que el equipo al cargo sólo se percató del mecanismo por casualidad en una observación al microscopio.

«Teníamos las células sobre una superficie y las estábamos iluminando desde un lado para apreciar el movimiento hacia la luz», continuó el profesor Mullineaux. «De repente observamos estos puntos focales brillantes y quedó claro de inmediato qué estaba sucediendo».

Para confirmar y describir esta «visión» unicelular se entabló una colaboración con científicos de Reino Unido, Alemania y Portugal para poner en marcha una serie de experimentos.

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Un haz de láser para extraer más información

Además de estudiar con distintos tipos de microscopio la capacidad de enfoque de la bacteria, se empleó un haz de láser para desentrañar con precisión cómo influye una fuente de luz enfocada de este tipo en el comportamiento del organismo.

Una vez fijado el haz de láser en el centro de una placa, el equipo encendió una fuente distinta de luz lateral de mayor intensidad.

© Shutterstock

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Esta luz atrajo a las bacterias tal y como cabría esperar, utilizando sus pili para arrastrarse hacia ella.

No obstante, en el momento en el que cualquier bacteria entraba en contacto con el haz de láser se producía un cambio de dirección brusco.

«Cuando llegaban a él se separaban de inmediato», explicó el profesor Mullineaux. «Tan pronto como el láser tocaba un lateral de las células, estas se alejaban. Cambiaban de dirección».

Explicado de otro modo, una luz brillante enfocada en un lado de la bacteria hace que se desplace en la dirección opuesta, mientras que en circunstancias normales se vería atraída hacia la fuente de luz.

Cabe señalar que la misma cantidad de luz incide en la célula desde todas direcciones, por lo que el equipo afirma que cada microbio enfoca una «imagen de 360 grados» en el interior de su membrana celular.

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Resolución angular para distinguir detalles

Una célula de Synechocystis es cerca de quinientos millones de veces más pequeña que el ojo humano y, al igual que en la retina, la imagen en la parte posterior de la célula se refleja invertida.

Es más, la capacidad de los objetos ópticos para distinguir detalles precisos queda determinada por la «resolución angular». El ojo humano alcanza la asombrosa cifra de 0,02 grados, pero el equipo científico calcula que en Synechocystis es de 21 grados, lo que implica que la imagen apreciada por la bacteria es muy borrosa.

No obstante, esto es más que suficiente para que las moléculas fotorreceptoras que posee la bacteria en la membrana celular guíen los movimientos.

Fuente: 

Basado en noticias aparecidas en medios.

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