Apuntes de Naturaleza

El secreto del cambio de color de los pulpos

Imagen mostrando la difusión del neurotransmisor desde la esquina superior derecha. Cada …En la naturaleza, una de las cuestiones más importantes es el color. Principalmente por sus funciones. Sirve tanto como medio de comunicación, bien entre especies distintas – ciertos colores y patrones sirven para avisar de que una especie es venenosa o tiene un sabor desagradable – o para enviar mensajes dentro de la misma especie – receptividad sexual, por ejemplo; pero también tiene una función defensiva, para camuflarse con el entorno.

En animales existen dos mecanismos para dar color al cuerpo. El más conocido es de carácter químico, moléculas denominadas pigmentos que proporcionan el color al individuo. Por ejemplo, los carotenoides responsables del color rojo de las langostas. El segundo tipo de color se conoce como coloración estructural, y se consigue gracias a la interacción de la luz con la estructura de ciertas proteínas y componentes celulares.

El problema con este segundo tipo de coloración es que no se sabe cómo funciona. Se conoce desde hace mucho tiempo, y es el que utilizan especies bastante comunes: calamares, sepias y pulpos – en realidad, la mayoría de los cefalópodos. Un estudio reciente ha logrado, al fin, explicar cómo funciona este mecanismo, y es mucho más eficiente de lo que se pensaba.

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Para realizar su estudio los investigadores partieron de lo que ya se sabía. Se conocía bastante bien la estructura molecular de estas proteínas, denominadas reflectinas, y también se habían localizado en el organismo: se encuentran en unas células especiales de la piel de estos animales llamadas iridiocitos. Estas células tienen invaginaciones – entrantes muy profundos – en los que se acumulan las proteínas responsables del color.

El funcionamiento también estaba claro: las proteínas se concentran, modificando el índice de refracción, la cantidad de luz que reflejan. Esto permite que el rango de colores disponible para cada animal sea enorme, desde casi transparente al negro más oscuro. Pero ¿cómo lo hacen? ¿Cuál es el mecanismo?

La respuesta, al final, era más sencilla de lo que se pensaba. Cuando el animal pretende cambiar de color, dispara una reacción química. Empieza por generar acetilcolina, un tipo de neurotransmisor, que se concentra en las invaginaciones, al mismo tiempo que modifica en parte las proteínas – añadiendo grupos fosfato.

Lo que se consigue con este proceso es concentrar las proteínas, esencialmente porque se obliga a la célula a bombear agua hacia el exterior. El resultado son capas más finas de proteínas – más proteínas en menos espacio – que cambian la manera en que la luz interacciona con ellas. En función del grosor de la capa, se obtiene un color u otro.

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El nivel de control es distinto en cada especie. Algunas son capaces de pasar rápidamente de uno a otro, pero casi sin pasos intermedios. En cambio, en otros casos son capaces de adoptar un rango enorme, pudiendo confundirse con entornos muy distintos, desde el azul del agua hasta los colores del fondo.

También lo usan como medio de comunicación entre individuos, no sólo para huir y ocultarse. Las hembras que no son receptivas suelen adoptar un color rojo intenso, que viene a decir “ni te molestes, no estoy interesada”. Incluso en algunos casos pueden adoptar el aspecto de los machos, para evitar atenciones no deseadas.

Este estudio ofrece una nueva forma de entender la biología y ecología de los cefalópodos, componentes muy importantes de los ecosistemas marinos. Pero también tiene una aplicación directa en ingeniería: muchas de las nuevas forma de telecomunicaciones están basadas en pigmentaciones y “comunicaciones fotónicas”, y estos nuevos mecanismos pueden mejorar estos estudios.

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