La naturaleza es implacable, especialmente durante las primeras etapas de la vida de la mayoría de los seres vivos. En estos primeros momentos en los que el animal es más vulnerable que nunca, los depredadores aprovechan para darse verdaderos festines. Por ello, existen diversas estrategias que permiten que los recién nacidos puedan mimetizarse con el entorno, y así maximizar sus posibilidades de sobrevivir. Ahora bien, ¿qué sucede cuando el entorno son kilómetros y kilómetros de océano abierto? Encontrar un refugiopara desarrollarse puede ser una tarea imposible, por lo que muchos animales adoptan como estrategia el volverse invisibles.

Invisibilidad y ceguera

Una gran cantidad de crustáceos larvarios son trasparentes, lo que les permite estar ocultos a simple vista, pero existe un problema con la invisibilidad: La ceguera. Para poder ver, las ondas electromagnéticas que conforman la luz han de excitar los órganos especializados en la visión. En el caso de los humanos, los conos y los bastones que se encuentran en el fondo de la retina reaccionan a las longitudes de onda del espectro visible. Es decir, el mecanismo funciona de la siguiente forma:

Un rayo que proviene de una fuente de luz, como una bombilla o el Sol, choca con un objeto. Ese objeto absorbe toda la radiación que incide sobre él menos un color (o un conjunto de estos). Ahora, la luz con una longitud de onda concreta, que es la única que ha rebotado en el objeto, llegará hasta nuestros ojos y excitará los conos y bastones, que transformarán esta excitación en una corriente eléctrica que el cerebroanalizará. Tras analizar esta información, comprenderemos que se trata deuna manzana de color rojo. Ahora bien, imaginemos por un momento que fuésemos completamente transparentes. Los conos y bastones no podrían excitarse por la luz, porque los atravesaría. Por tanto, no habría nada que analizar. Los ojos compuestos de los crustáceos utilizan otro mecanismo, pero se enfrentan al mismo problema: Si fuesen transparentes, no funcionarían.

Ver o ser visto

Para conseguir ver sin que les vean los depredadores, las larvas contienen unos reflectores que manipulan la luz y cubren los pigmentos oscuros de los ojos del crustáceo. Estos reflectores están formados por una especie de cristal que los animales pueden “sintonizar” para que emita luz de la misma longitud de onda de su entorno. Así, las larvas presentan una especie de “brillo ocular” lo suficientemente tenue para no mostrar su posición. La observación de este fenómeno es particular mente interesante durante las inmersiones nocturnas, cuando el uso de linternas submarinas de pronto alumbra dos pequeñas esferas que parece que flotan en el vacío. Ahora bien, aunque el fenómeno es curioso, comprender los mecanismos por los cuales se produce ese reflejo puede aportar pistas para la creación de nuevos materiales. Tratando de descifrar el proceso, los investigadores utilizaron microscopía electrónica criogénica de barrido para investigar los ojos de varios crustáceos. Esta técnica permite observar las muestras con una precisión del orden de nanómetros (una millonésima parte de un milímetro) y presenta las estructuras biológicas con el máximo nivel de detalle que se puede conseguir hasta la fecha.

Tras analizar centenares de imágenes, en una larva de langostino de la especie Macrobrachium rosenbergii distinguieron unas nanoesferas cristalinas de isoxantopterina en la superficie interior del ojo. Estudios posteriores mostraron que los crustáceos pueden controlar el tamaño y la posición de estas nanoesferas para que interaccionen con la luz de cierta longitud de onda y así cambiar el color de su brillo ocular para que sea del mismo color que el océano. Sin embargo, otras especies utilizan mecanismos distintos con resultados similares, lo que abre un interesante campo de estudio de la óptica.

De un langostino al espacio

El biomaterial descubierto en Macrobrachium es especialmente compacto y podría utilizarse o servir de inspiración para el diseño de nuevos materiales y lentes. Al final, la naturaleza se ha ido adaptando a los problemas que han surgido durante cientos de millones de años, por lo que imitarla puede presentar soluciones a problemas a los que la humanidad se enfrenta en la actualidad. En este tipo de estudios se muestra una vez más la importancia de la ciencia básica, porque gracias a un estudio en langostinos se podrían obtener soluciones para optimizar y desarrollar mejores materiales fotónicos para la energía solar, las comunicaciones, la teledetección u otras tecnologías dependientes de la luz.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Las estrategias reproductivas de estos animales implican que muy pocas llegarán a la edad adulta, por lo que la “supervivencia del más fuerte” en realidad suele ser la “supervivencia del más adaptado” o la “supervivencia del que ha tenido más suerte y no se ha encontrado con un pez hambriento”. Por esta razón, cuando se habla de selección natural en estos organismos, es un proceso que implica una enorme cantidad degeneraciones para que se produzca un cambio significativo en la especie.

REFERENCIAS:

• https://dx.doi.org/10.1126/science.add4099