Xinhua Fu
En un nivel, hemos descubierto las luciérnagas. Conocemos la enzima que utilizan para producir luz (llamada luciferasa), así como las sustancias químicas que utilizan en la reacción de generación de luz. Los conocemos tan bien que los hemos convertido en herramientas útiles para estudiar otros aspectos de la biología, de modo que muchas personas que nunca han visto una luciérnaga han utilizado la luciferasa de luciérnaga en el laboratorio.
Pero en otro nivel, hay muchas cosas que no entendemos. Las luciérnagas claramente ejercen un nivel de control sobre cuándo se encienden, y lo hacen sólo en órganos especializados. Y no hay nada parecido a ese órgano en otras especies. Entonces, de alguna manera, las luciérnagas desarrollaron un elaborado órgano productor de luz, y no hay señales de ningún precursor potencial en especies relacionadas. Lo que lo convierte en un misterio.
Ahora, un par de investigadores de Wuhan, China (Xinhua Fu y Xinlei Zhu) han comenzado a desentrañar lo que está sucediendo a nivel de los genes responsables. Y, aunque no han producido una imagen completa de cómo la evolución construyó las luciérnagas, nos han acercado mucho más.
Siguiendo la luz
Sabemos bastante sobre cómo las luciérnagas producen luz. En primer lugar, no se limita a los adultos que conocemos. Los estadios larvarios también se iluminan y se cree que es una forma de señalar su toxicidad a los depredadores potenciales. Una idea es que así fue como evolucionó inicialmente el sistema de emisión de luz, y luego se adaptó para el apareamiento.
En cualquier caso, los órganos adultos se forman en segmentos específicos del abdomen del escarabajo (se forman en segmentos diferentes en machos y hembras). Incluyen una cutícula transparente en el exterior del insecto y células especializadas emisoras de luz debajo de ella.
Dentro de esas células, la enzima luciferasa se envía a un compartimento llamado peroxisoma, donde normalmente se descomponen diversas sustancias químicas mediante reacciones de oxidación. En el nivel más simple, esto tiene sentido porque la reacción que cataliza la luciferasa involucra oxígeno. Pero hay algunos indicios de que los peroxisomas de las células productoras de luz están especializados para eso y es posible que ya no puedan realizar todas las demás funciones de los peroxisomas.
Una de las formas más sencillas de estudiar características novedosas como ésta es identificar los genes implicados en su producción. Aquí la genética no funciona especialmente bien, ya que las luciérnagas son muy difíciles de criar en el laboratorio. Otra opción es secuenciar el genoma de las luciérnagas y sus parientes y buscar genes recientemente evolucionados o genes existentes que hayan sufrido duplicaciones para que haya copias adicionales. Esto se ha probado en luciérnagas y se han identificado algunos genes potencialmente interesantes. Pero ninguno de ellos parece tener nada que ver con la creación de luz.