Históricamente, volverse invisible se consideraba materia de hechicería y hechizos. Más recientemente, los físicos también han analizado la invisibilidad, ideando capas de invisibilidad con algo de ciencia notable. Pero cuando los biólogos atacan la invisibilidad, lo hacen de manera diferente: utilizan la ingeniería genética. Un equipo de investigadores del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts, diseñó con éxito un calamar transparente, y lo hizo por una buena razón.
Pequeñas y lindas criaturas transparentes
Después de sufrir este cambio genético, estos calamares se vuelven extremadamente difíciles de ver. Incluso los científicos que los cuidan en un acuario tienen problemas para detectarlos.
“Son sorprendentemente transparentes. Cambia la forma en que interpretas lo que sucede en este animal, siendo capaz de ver completamente a través del cuerpo”, dijo a NPR Caroline Albertin, una de las investigadoras detrás del proyecto.
Albertin trabajó con Joshua Rosenthal en el calamar colibrí (Euprymna berryi). Se trata de un calamar pequeño que suele medir sólo unos 3 centímetros. El calamar se encuentra en la zona del Indo-Pacífico, desde Indonesia hasta Filipinas. Los investigadores eligieron este calamar para la edición genética porque es pequeño (y fácil de manejar), prospera en acuarios y es un reproductor prodigioso: todos los rasgos que desea en este caso.
Los calamares suelen camuflarse en su entorno utilizando células especializadas llamadas cromatóforos. Estos cromatóforos son responsables del color de una variedad de animales, incluidos anfibios, peces, reptiles y cefalópodos (el grupo que incluye calamares y pulpos). Los mamíferos y las aves no tienen cromatóforos; tienen células llamadas melanocitos para su coloración.
El centro de cada cromatóforo contiene un saco lleno de pigmento. Como un camaleón (posiblemente incluso más impresionante), los calamares usan cromatóforos debajo de la superficie de la piel para cambiar su color y mezclarse con el entorno que los rodea. Albertin y Rosenthal querían crear un calamar sin ningún pigmento: un calamar albino.
Utilizaron un método llamado CRISPR para editar un gen que se sabía que estaba relacionado con el pigmento en los calamares, pero “no pasó nada”, dijo Albertin a NPR. Entonces buscaron y encontraron otro gen relacionado. Cuando eliminaron este, los calamares resultantes finalmente no tenían más color.
Por qué es realmente importante hacer calamares transparentes
La investigación abre una forma completamente diferente de estudiar los cefalópodos. Estudiar a los cefalópodos es apasionante porque son muy inteligentes y su sistema nervioso es mucho más avanzado que el de otros invertebrados.
“Hay una gran cantidad de biología increíblemente interesante en torno a los cefalópodos, a diferencia de cualquier otro invertebrado”, dice Rosenthal. “Ahora tenemos un modelo de cefalópodo con el que podemos interrogar la función biológica a una resolución mucho mayor que antes”.
Los cefalópodos pueden utilizar herramientas y resolver laberintos y tareas complejas. A menudo aprenden observando a los demás, lo que indica una inteligencia sofisticada. Incluso su camuflaje instantáneo requiere una capacidad cognitiva avanzada. Sin embargo, estudiarlos es difícil y los investigadores realmente no han tenido organismos modelo para los cefalópodos.
Un organismo modelo es una especie no humana que se estudia ampliamente en el laboratorio para comprender procesos biológicos particulares. La investigación sobre organismos modelo a menudo proporciona información sobre cómo funcionan mecanismos biológicos similares en otras especies, incluidos los humanos. La mosca de la fruta, el pez cebra y el ratón son buenos ejemplos de organismos modelo. Esta nueva versión transparente del calamar bobtail podría ser precisamente eso.
Por ejemplo, los coautores Cris Niell de la Universidad de Oregon, Eugene e Ivan Soltesz de la Universidad de Stanford examinaron la actividad cerebral del calamar albino insertando un tinte fluorescente en su lóbulo óptico. El tinte se enciende cada vez que detecta calcio (que libera el cerebro del calamar).
Luego, con esta configuración, los investigadores proyectaron una serie de imágenes frente al calamar, provocando que su cerebro se iluminara y, en consecuencia, el tinte se iluminara. En un calamar normal esto no funciona porque el pigmento de la piel impide la observación.
“La capacidad de probar directa y precisamente la función genética en un modelo de cefalópodo es apasionante porque permite estudiar las características que hacen que los cefalópodos sean especiales, y será una herramienta importante para comprender muchos aspectos diferentes de su biología única”, dijo el coautor Albertino.
Los investigadores ahora están trabajando para criar calamares transparentes y distribuirlos a otros laboratorios que estudian cefalópodos.
“Queremos que estos animales se compartan con la comunidad de investigación”, dijo Rosenthal. “Los cefalópodos contienen tesoros de novedades biológicas. Queremos que la gente los utilice para hacer preguntas que inviten a la reflexión y generar hallazgos novedosos”.
Referencia de la revista: Namrata Ahuja, et al (2023) Creación de una línea de calamar albino mediante CRISPR-Cas9 y su aplicación para obtener imágenes funcionales in vivo de la actividad neuronal. Biología actual, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.05.066.
Fuente: ZME Science.
