Descubren el primer caso de fluorescencia en ranas

Ya se sabía que hay especies animales que tienen fluorescencia natural. Quizás el caso más conocido es el de la Proteína Fluorescente Verde (Green Fluorescente Protein, GFP), purificada a partir de una medusa y que se usa en laboratorios de todo el mundo como marcador molecular.

En una investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) un grupo interdisciplinario de investigadores argentinos y brasileros presenta el primer caso de fluorescencia natural en anfibios, en una especie de rana arborícola que tiene una muy amplia distribución en Sudamérica (Hypsiboas punctatus).

“Este hallazgo modifica radicalmente lo que se conoce sobre la fluorescencia en ambientes terrestres, permitió encontrar nuevos compuestos fluorescentes que pueden tener aplicaciones científicas o tecnológicas y genera nuevas preguntas sobre la comunicación visual en anfibios”, explica Julián Faivovich, investigador principal del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), profesor adjunto de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires y uno de los autores del trabajo.

Durante la investigación se vio que los ejemplares juveniles y adultos de Hypsiboas punctatus producían una intensa fluorescencia verde azulada en su superficie cuando se los iluminaba con luz UV-A/azul.

Entre los vertebrados, la fluorescencia es un fenómeno que se conocía en varios grupos de peces, aunque todavía no se sabe en detalle cómo se genera. En vertebrados tetrápodos (es decir, con cuatro miembros), la fluorescencia es todavía más rara, y solo se vio en algunas especies de loros y de tortugas marinas.

Este es el primer caso que se conoce de un anfibio con fluorescencia natural y, según los autores, esta característica haría que en condiciones de iluminación natural aumenten su brillo y puedan verse mejor entre ellos.

“Hypsiboas punctatus es una especie nocturna y, en los ambientes naturales donde vive, la fluorescencia contribuye a un 18-30 por ciento del total de la luz que emerge de estos animales, mientras que el porcentaje restante corresponde a la luz que reflejan. Esto es bastante novedoso teniendo en cuenta que, en ambientes terrestres, en general se considera que la influencia de la fluorescencia en la coloración es irrelevante”, explica Carlos Taboada, primer autor del trabajo y estudiante doctoral en el Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN-CONICET) y en el Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE, UBA-CONICET).

Se sabe, además, que los ojos de las ranas tienen su máxima sensibilidad en la zona del espectro de la luz donde ocurre la fluorescencia y pueden reconocer esta fluorescencia entre ellas.

“Esto podría contribuir a que los individuos de Hypsiboas punctatus puedan reconocerse mejor entre ellos durante el atardecer y la noche. En esos escenarios, estos animales aumentan su brillo al convertir la radiación de la porción azul del UV del espectro, donde su sensibilidad visual es baja, a longitudes de onda más largas, donde su sensibilidad es mayor”, agrega Faivovich.

¿Cómo producen esta emisión fluorescente?

“El fenómeno ocurre por una combinación de emisión de glándulas de la piel y de linfa, que es filtrada por las células pigmentarias también de la piel, que en esta especie es translúcida. El origen de la fluorescencia se debe a unos compuestos que denominamos hyloinas”, cuenta Faivovich.

Como algunas características particulares de esta especie son compartidas por otras especies de ranas, los autores mencionan la posibilidad de que este fenómeno de fluorescencia esté bastante más extendido e indican que siete familias de anuros incluyen algunos representantes que podrían ser potenciales candidatos. “Que tengan pieles translúcidas, sin una gran cantidad de pigmentos coloreados que reabsorban la luz visible emitida por la fluorescencia, podría ser muy relevante para la existencia del fenómeno”; agrega Taboada.

Este trabajo, además de abrir las puertas a más estudios sobre ecofisiología y comunicación visual de anuros, también plantea posibilidades de un potencial desarrollo biotecnológico a partir del descubrimiento de las hyloinas.

“El hallazgo de nuevas moléculas fluorescentes siempre es interesante porque hoy en día las técnicas que utilizan fluorescencia son herramientas que se usan en distintos campos de la ciencia, como por ejemplo, en biofísica de proteínas, inmunología, microscopías de fluorescencia, detección y secuenciación de ADN, entre muchas otras”, concluye Taboada.