Al colocar pigmentos de calamar en una célula fotovoltaica, los investigadores revelaron que la increíble capacidad de los animales para combinar colores podría funcionar con energía solar. El deslumbrante cambio de color de los cefalópodos, incluyendo los de pulpos, sepias y calamares, les permite mimetizarse con su entorno o comunicarse visualmente. Si bien los investigadores saben desde hace tiempo que los cromatóforos pigmentados de su piel participan en este proceso, aún no comprendemos completamente cómo funciona.
El bioquímico Taehwan Kim y sus colegas de la Universidad del Noreste de Estados Unidos construyeron una célula solar para ver si los gránulos de pigmento dentro de los cromatóforos del calamar costero de aleta larga (Doryteuthis pealeii) podían facilitar la conversión de la luz en electricidad. Efectivamente, al exponerse a la luz solar, los gránulos transfirieron una carga.
“Descubrimos que cuanto más gránulos se introducen allí, mayor es la respuesta de la fotocorriente”, dijo la bioquímica de la Universidad de Northeastern, Leila Deravi, a Cody Mello-Klein en Northeastern Global News.
“Es una indicación directa de que las piezas del cromatóforo están convirtiendo la luz simulada por el sol en voltaje, lo que puede completar el circuito y luego aprovecharse, potencialmente, para una fuente de energía en el animal”.
Es más, este sistema debe ser increíblemente eficiente, señalan los investigadores, dado que los calamares pueden usar esta energía para cambiar la apariencia de todo su cuerpo bajo el agua, donde solo pueden llegar niveles bajos de luz.
“Que algo detecte los colores a su alrededor y los distribuya en cuestión de cientos de milisegundos es una locura”, afirma Deravi. “No es algo fácil de hacer, sobre todo en un sistema vivo sumergido”.
Los cromatóforos, ubicados en la piel de los inteligentes cefalópodos, están llenos de pigmentos de diferentes colores, como el rojo, el amarillo y el marrón en el calamar costero de aleta larga. Este efímero animal planctónico migra por el Atlántico Norte, alejándose de la costa en invierno y regresando a tierra a medida que las aguas se calientan. Utiliza su tinta y camuflaje para evitar a sus numerosos depredadores, desde delfines hasta platijas.
Cada uno de sus diminutos órganos pigmentarios posee nervios capaces de transportar suficiente carga como para que los músculos cromatóforos se contraigan y expandan el órgano hasta diez veces su tamaño, en sincronía con los que lo rodean. Esto les permite crear patrones de color cambiantes.
“La notable resonancia a gran escala de los cromatóforos sugiere una comunicación eléctrica entre cromatocitos”, señalan los investigadores.
Al exponerse a la luz, los pigmentos liberan un electrón en una reacción redox, creando una carga. Kim y su equipo sospechan que esta señal de «detección» de luz podría propagarse a los cromatóforos adyacentes, lo que posiblemente explique cómo pueden modificar sincronizadamente la intensidad de los pigmentos para imitar el entorno del calamar. Comprender más sobre estos sensores de luz hipereficientes podría revolucionar campos como la electrónica portátil.
Esta investigación fue publicada en el Journal of Materials Chemistry C.
Fuente: Science Alert.
