Por: Nina Padme Eufracio Rojas / Departamento de Químico en Fármacos. Centro de Enseñanza Técnica Industrial Plantel Colomos. C. Nueva Escocia 1885, 44630 Guadalajara, Jal.  Correo : neufraciorojas@gmail.com / Instagram:@ninapadme

El camuflaje de los pulpos y sepias es un testimonio de cómo la evolución ha refinado procesos moleculares y celulares para alcanzar una precisión asombrosa. Estas criaturas marinas despliegan una compleja red de mecanismos que involucran desde neurotransmisores hasta matrices de colágeno, permitiéndoles cambiar su apariencia en cuestión de milisegundos. Este fenómeno, lejos de ser un simple truco visual, está respaldado por una química intrincada que revela la belleza de la biología molecular.

Figura 1. Representación hiperrealista del cambio de textura en los cefalópodos mediante la activación de papilas musculares, imitando estructuras como rocas y algas.
Figura 1. Representación hiperrealista del cambio de textura en los cefalópodos mediante la activación de papilas musculares, imitando estructuras como rocas y algas.

 

En el corazón de esta habilidad se encuentran los cromatóforos, células especializadas que actúan como unidades funcionales de coloración. Cada cromatóforo está compuesto por una cápsula llena de pigmento rodeada de una red de músculos radiales. Estos músculos, al contraerse o relajarse, cambian el área visible del pigmento, modulando el color percibido. La señalización neuronal juega un papel crucial aquí: la liberación de acetilcolina en las uniones neuromusculares activa receptores en los músculos radiales, desencadenando su contracción. La acetilcolina interactúa con receptores colinérgicos acoplados a proteínas G, que inician cascadas de señales intracelulares, como la liberación de calcio, para inducir los cambios mecánicos necesarios.

Figura 2. Representación conceptual de los cromatóforos, mostrando cómo pigmentos como melaninas y carotenoides interactúan con la luz para producir colores.
Figura 2. Representación conceptual de los cromatóforos, mostrando cómo pigmentos como melaninas y carotenoides interactúan con la luz para producir colores.

 

Detrás de los cromatóforos encontramos los iridóforos, que aportan tonalidades brillantes y metálicas mediante la manipulación de la luz. Estas células contienen pilas de placas intracelulares formadas por guanina cristalizada. La orientación y separación de estas placas determinan qué longitudes de onda se reflejan, lo que genera efectos visuales como iridiscencia o cambios de color dependiendo del ángulo de iluminación. Este fenómeno de interferencia constructiva y destructiva está estrictamente controlado por cambios en la presión osmótica dentro de las células, regulados por bombas iónicas activas.

Aún más profundos en la arquitectura de la piel están los leucóforos, que actúan como reflectores difusos. Estas células dispersan la luz blanca en todas las direcciones, proporcionando un fondo uniforme sobre el que los cromatóforos e iridóforos pueden construir patrones más complejos. Los leucóforos contienen organelos cargados de cristales de guanina organizados de manera irregular, lo que maximiza su capacidad de dispersar la luz.

La textura de la piel también juega un papel fundamental en el camuflaje. Los cefalópodos poseen papilas musculares que pueden levantarse o aplanarse para imitar estructuras del entorno, como rocas o algas.Este cambio de textura está mediado por la reorganización dinámica de fibras de colágeno en la matriz extracelular. Las señales neuronales que controlan estas modificaciones activan rutas intracelulares que remodelan las uniones entre las fibras, permitiendo transiciones rápidas y precisas.

Figura 3. Visualización imaginativa de la organización molecular en la piel de los cefalópodos, destacando las fibras de colágeno y su rol en las transiciones rápidas de textura.
Figura 3. Visualización imaginativa de la organización molecular en la piel de los cefalópodos, destacando las fibras de colágeno y su rol en las transiciones rápidas de textura.

 

Los pigmentos involucrados en estos procesos también merecen atención por su papel fundamental en la manipulación de la luz para generar colores. Las melaninas, presentes en los cromatóforos, son compuestos químicos complejos que contienen redes de enlaces conjugados (series alternantes de enlaces simples y dobles entre átomos, lo que facilita la delocalización de electrones). Estas redes permiten absorber longitudes de onda de alta energía, como la luz azul y violeta, generando colores oscuros como el negro y marrón. Este proceso puede compararse con una esponja que “absorbe” ciertos colores de la luz, dejando visibles solo los tonos más oscuros.

En contraste, los carotenoides, otro tipo de pigmento clave, tienen estructuras moleculares que interactúan de manera diferente con la luz. Estas moléculas contienen cadenas largas de enlaces conjugados que reflejan longitudes de onda más largas, como el rojo, amarillo y naranja. A nivel químico, los carotenoides actúan como un prisma que separa la luz y selecciona los colores brillantes para ser reflejados. Una analogía sería imaginar una ventana con filtros de colores que solo dejan pasar ciertos tonos, creando una imagen vibrante y llamativa.

Las xantinas, por otro lado, aportan colores que oscilan entre amarillos y verdes claros. Estos pigmentos poseen estructuras que también incluyen enlaces conjugados, pero con patrones más complejos que modulan la absorción y reflexión de la luz. La presencia de diferentes grupos funcionales (porciones específicas de la molécula que determinan su comportamiento químico) en las xantinas les permite ajustar sus propiedades ópticas. Esto podría compararse con un panel de controles ajustables que regula cómo y cuánto color es visible. Esta adaptabilidad hace que las xantinas sean esenciales en la generación de una gama de tonalidades intermedias que enriquecen el espectro visual de los cefalópodos.

El camuflaje de los cefalópodos es un ejemplo fascinante de cómo la naturaleza utiliza procesos moleculares y celulares para resolver problemas evolutivos. A medida que desentrañamos estos secretos, nos acercamos a replicar y aplicar estas soluciones en nuestras propias tecnologías.

Referencias

  1. Hanlon, R. T., & Messenger, J. B. (2018). Cephalopod Behaviour. Cambridge University Press. Recuperado de https://www.cambridge.org/core/books/cephalopod-behaviour
  2. Deravi, L. F., Magyar, A. P., Sheehy, S. P., & Parker, K. K. (2014). The structure-function relationships of chromatophores in cephalopods. Current Opinion in Chemical Biology, 24, 122-129.      Recuperado       de https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1367593114000567
  3. Mathger, L. M., & Hanlon, R. T. (2007). Malleable skin coloration in cephalopods: selective advantages and visual control. Journal of Experimental Biology, 210(Pt 24), 4373-4380. Recuperado de https://journals.biologists.com/jeb/article/210/24/4373/17064
  4. Stuart-Fox, D., & Moussalli, A. (2009). Camouflage, communication and thermoregulation: lessons from color changing organisms. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological            Sciences,             364(1516),                463-470.              Recuperado       de https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rstb.2008.0266
  5. Leclercq, M., Lage, A., & Briggs, D. E. G. (2019). Preservation of cephalopod chromatophores in the fossil record. Scientific Reports, 9, 136. Recuperado de https://www.nature.com/articles/s41598-018-36637-8
  6. Borrelli, L., Gherardi, F., & Fiorito, G. (2006). A Catalogue of Body Patterning in Cephalopoda. Italian Journal of Zoology, 73(2), 145-157. Recuperado de https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/11250000600578543
  7. Bagge, L. E., & Kelman, E. J. (2013). The visual ecology of predator avoidance in cephalopods. Biological Reviews, 88(1), 55-67. Recuperado de https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1469-185X.2012.00253.x

Otras entradas de esta sección

  1. Las cianobacterias, el secreto de la vida en la Tierra
  2. Moléculas en el espacio: ¿Qué pistas nos dan?
  3. Criopreservación : ¿Cómo sobreviven las células a temperaturas extremas?
  4. Fotosíntesis Basada en Metano para la Generación de Energía en Ambientes Extraterrestres
  5. Venenos Letales del Océano
  6. El Último Viaje del Silicio en el Universo
  7. Cromatóforos y el Camuflaje de los Cefalópodos

 

 

Suscribir
Notificar de
guest

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

1 Comentario
Más antiguo
El más nuevo Más votados
Comentarios en línea
Ver todos los comentarios
Oscar eufracio

Hoy aprendi algo que mo sabia gracias por toda esta informacion.