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Top 10 descubrimientos fascinantes que involucran la fluorescencia
Hay más en la luminiscencia que las luciérnagas y los juguetes que brillan en la oscuridad. La fluorescencia, que es la mayor parte de la luz absorbida que se libera, es responsable de algunos de los espectáculos naturales y descubrimientos científicos más impresionantes.
En los últimos años, el resplandor ha aparecido en lugares extraños, en especies inesperadas y en formas sorprendentes que son invisibles para el ojo humano. Aún más intrigante, la fluorescencia está entretejida en varios misterios sin resolver, puede verse desde el espacio e incluso puede ser mortal para los humanos.
10 setas bioluminiscentes
Puede ser difícil creer que existan hongos brillantes, pero los hongos fluorescentes aparecen en todo Brasil y Vietnam. Durante años, el secreto detrás de su brillo no pudo ser explicado.
Para llegar al fondo de este misterio, los científicos recolectaron algunos en 2015. En el laboratorio, se aisló el compuesto responsable de la bioluminiscencia. Llamada oxiluciferina, la sustancia química también existe en las luciérnagas y en las criaturas marinas brillantes.
Para las setas, el compuesto brillante se utiliza para atraer insectos. Una vez que los insectos aterrizan, recogen las esporas y las dispersan en otros lugares. Esto ayuda a los champiñones a extenderse.
Otra pregunta involucraba cómo los hongos producían luciferinas. Una mirada más cercana reveló que los hongos fabricaban su propia luciferina especial y la combinaban con oxígeno y una enzima que daba como resultado colores fluorescentes.
La naturaleza de la enzima sugirió que podría interactuar con otros tipos de luciferinas y desencadenar más tonos que brillan. Esto sugiere que todavía hay mucho más que aprender sobre estos hongos de aspecto surrealista.
9 peligros de la luz azul
Durante el día, la luz azul que emana de la electrónica y las bombillas de bajo consumo parecen tener algunos inconvenientes. Por otro lado, los investigadores han descubierto un vínculo aterrador entre el brillo azul en la noche y el deterioro de la salud humana.
Algunos de sus beneficios diurnos incluyen más energía y estado de alerta. Cuando las personas se relajan con dispositivos electrónicos en la noche, la luz azul irradia de las pantallas y estimula el cerebro. Esto interrumpe el sueño adecuado.
Puede sonar como nada. Pero los estudios han demostrado que las personas pueden volverse prediabéticas cuando cambia el ritmo del sueño. También se han establecido vínculos con la obesidad, las enfermedades del corazón y el cáncer.
Para ser justos, los científicos no tienen pruebas sólidas de que la luz azul cause directamente estas condiciones. Pero sí disminuye los niveles de melatonina. La falta de esta hormona, que regula el ciclo del sueño llamado ritmo circadiano, puede ser el vínculo que asocia la luz azul con el cáncer, aunque la investigación se encuentra en una etapa temprana.
Si se puede demostrar que las longitudes de onda azules son mortales para los humanos, es necesario revisar un éxito ambiental. Las bombillas fluorescentes y las luces LED pueden ser más eficientes energéticamente, pero producen más luz azul que cualquier otra.
8 Primeras Ranas Fluorescentes
En 2017, los investigadores argentinos llevaron a casa una rana de aspecto sencillo. La rana arbórea de lunares es en su mayoría verde con manchas rojas y, hasta ahora, no hay nada para sacar el champán de la nevera. Las cosas cambiaron cuando el anfibio se estaba preparando para las pruebas, algunas de las cuales requerían que sus tejidos se estudiaran con luz UV.
Para sorpresa de todos, en el instante en que los rayos UV brillaron en la criatura, toda la rana se encendió. La fluorescencia azul-verde no solo la convierte en la primera rana resplandeciente, sino también en el primer anfibio fluorescente del mundo.
Esto es todo un logro porque cualquier resplandor en animales terrestres es increíblemente raro. La luminosidad de la rana proviene de compuestos llamados hollines. Los beneficios que ofrecen las loronas de esta especie son confusos, pero podrían tener algo que ver con las ranas de lunares que necesitan verse una a la otra por la noche. El brillo azul verdoso es visible para las ranas y también las hace más brillantes durante el crepúsculo y la Luna llena.
7 mareas brillantes
A veces, las plantas extrañas hacen que las costas se iluminen con misteriosas vetas de luz durante la noche. Más recientemente, en 2018, aparecieron líneas azules fantasmales en una espectacular exhibición frente al sur de California cuando se iluminaron millas de costa.
Las algas responsables se llaman dinoflagelados, y son plantas capaces de nadar. Durante el día, sus densos números nublan el agua de rojo. Una floración tan inusual en su población se conoce popularmente como una "marea roja".
En el pasado, algunas mareas rojas atrajeron el tipo incorrecto de atención porque pueden hacer que los mariscos sean tóxicos para el consumo humano. Sin embargo, por la noche, los dinoflagelados causan una belleza de otro mundo que ahora atrae a los turistas a la playa por la noche.
A nivel químico, cada planta tiene una proteína y una enzima. Cualquier perturbación, como una ola o una criatura que pasa, mezcla los dos y hace que las algas se vuelvan bioluminiscentes.
Esta reacción no se entiende completamente, pero es probable que sea una medida defensiva. Podría existir el zooplancton, el principal depredador de los dinoflagelados, en sumisión o brillo para atraer a los peces que se aprovechan del plancton.
6 flores tienen halos azules
Los genes de las flores luchan para hacer pétalos que son azules, que es exactamente el color que las plantas con flores quieren más que nada. ¿La razón? Las abejas se sienten atraídas por el azul, y las flores necesitan a los insectos zumbadores para completar su ciclo de fertilización.
En 2017, los científicos descubrieron cómo las plantas diseñaron una nueva forma de atraer a las abejas. Aquellos que no pudieron producir flores azules desarrollaron pétalos con nanoestructuras capaces de brillar de color azul a la luz del sol.
Estos halos son como signos de neón para las abejas. Las diminutas escalas de reflexión resultaron ser una táctica generalizada y se encontraron en todos los grupos principales de especies de flores que dependen de la polinización de insectos, incluidos algunos árboles.
Aunque el tono general era azul, algunas plantas también producían un efecto de dispersión ultravioleta. Mejora la capacidad de las abejas para localizar el azul. Los halos resultaron ser una atracción más fuerte que la cosa real. Durante las pruebas, los abejorros ignoraron los colores reales de las flores y se fueron directamente a aquellos con una fluorescencia azul.
5 coral brillante resuelto
Los investigadores descubrieron hace mucho tiempo por qué brillan los corales de aguas poco profundas. Su luz verde actúa como un protector solar contra la radiación solar. Pero los científicos no podían entender por qué los corales protegidos del sol de las profundidades marinas también emiten luz fluorescente.
En 2017, la respuesta amaneció. Los corales profundos no brillan para evitar la luz sino para obtener más. En tales profundidades, la luz que da vida no es abundante. Para sobrevivir, los corales deben absorber tanto como sea posible. Sin embargo, la luz azul en el fondo del mar no es suficiente para dar a los corales la energía que necesitan.
Impresionantemente, los corales usan fluorescencia roja para mezclar el azul en una luz naranja-roja. Este último permite una mejor producción de alimentos a través de la fotosíntesis.
Este descubrimiento puede ser emocionante para los científicos, pero no para los ambientalistas. El calentamiento global causa la decoloración masiva de los corales poco profundos, y una gran esperanza era que algunas especies pudieran migrar a aguas más profundas. Como los corales poco profundos brillan en verde, pueden no adaptarse a aguas más profundas donde la supervivencia requiere una fluorescencia roja.
4 Cuando las aves marinas brillan
En 2018, los biólogos tenían un frailecillo del Atlántico muerto en sus manos. Como una ocurrencia tardía, decidieron verlo bajo luz UV. La idea era probar cualquier brillo debido a que los auklets crestados, una especie relacionada con los frailecillos, tienen picos fluorescentes.
Bajo luz normal, los picos de los frailecillos son muy reconocibles. Están decoradas con colores que probablemente pretenden atraer al sexo opuesto. A pesar de que los frailecillos tienen un primo resplandeciente, todavía era inesperado cuando el cere y la laminilla, dos crestas en el pico del espécimen muerto, fluorescían bajo la lámpara UV.
Los científicos no están seguros de por qué se encienden los frailecillos, pero podría tener algo que ver con su capacidad para ver el espectro UV. Incluso durante el día, los frailecillos notan las crestas brillantes de cada uno. Más misterios incluyen lo que les parece y cómo son capaces de fluorescencia en primer lugar.
Como solo se probó un ave muerta, los científicos todavía deben descartar la posibilidad de que el resplandor haya sido causado de alguna manera por la descomposición.
3 El extraño calor de las mitocondrias
En años recientes, los científicos han creado tintes sensibles a la temperatura llamados "termómetros fluorescentes". Estos tintes se adhieren a objetivos específicos dentro de las células, lo que los hace perfectos para un experimento diseñado para determinar el calor de las mitocondrias. Estas pequeñas estructuras dentro de las células convierten el oxígeno y los nutrientes en energía. Este proceso también genera calor.
En 2017, los científicos utilizaron un tinte fluorescente amarillo que se atenúa cuando el calor se intensifica. Una vez inyectado en las células, puede ayudar a calcular la temperatura. Anteriormente, se suponía que las mitocondrias operaban a una temperatura corporal normal, que promedia los 37 grados centígrados (98.6 ° F). Las pruebas mostraron que las mitocondrias operan a una temperatura de 50 grados centígrados (122 ° F).
Si una persona alguna vez desarrollara este tipo de temperatura corporal total, sería una fiebre mortal. Afortunadamente, el registro de la temperatura corporal más alta no se acerca al fuego de las mitocondrias. Si este extraño calor se puede entender mejor, muchas nociones antiguas sobre la función celular, especialmente las relacionadas con la temperatura, podrían desaparecer.
2 fotosíntesis desde el espacio
En 2017, los investigadores australianos y la NASA desarrollaron una nueva forma de controlar el cambio climático. Tomaron impresionantes imágenes del espacio que muestran la fluorescencia de la planta. La nueva técnica podría detectar la fluorescencia de la clorofila inducida por el sol, que se produce durante la fotosíntesis en las hojas.
Para hacer azúcares a partir de la fotosíntesis, las plantas absorben dióxido de carbono. Comprender este ciclo a escala global es crucial para mantenerse al tanto de la dinámica del ciclo de carbono y el clima del planeta.
Para comenzar a probar la idea, los investigadores utilizaron el monitoreo satelital para capturar imágenes de clorofila brillante. Los niveles se midieron y se compararon en cuanto a la precisión con respecto a las observaciones terrestres sobre la fotosíntesis. Los resultados mostraron que las instantáneas del espacio entregaban información precisa a través de la vegetación, las regiones y el tiempo diferentes.
La tecnología innovadora no consiste solo en seguir el crecimiento de nuevas plantas y el cambio climático. Las fotos fluorescentes también pueden ayudarnos a comprender mejor el ecosistema de la Tierra y los flujos de carbono, así como la gestión de la tierra y la conservación de la biodiversidad.
1 primera foto de una memoria
Durante las investigaciones recientes sobre cómo se hacen los recuerdos, los investigadores decidieron hurgar alrededor de las células cerebrales de una babosa. Las neuronas del océano que se arrastran. Aplysia californica hacer un buen partido para los humanos.
Durante mucho tiempo, los neurocientíficos sospecharon que las proteínas se forman en las sinapsis cerebrales cuando se crean recuerdos a largo plazo. Hasta que la babosa de mar ofreció su cerebro, esta teoría nunca fue probada.
Durante el experimento reciente, los científicos primero administraron a las células la hormona serotonina que ayuda a la formación de la memoria. Luego, se usó una proteína fluorescente, originalmente verde pero capaz de volverse roja bajo la luz UV.
La prueba fue tan simple como exitosa. Bajo luz ultravioleta, los investigadores observaron que las proteínas se volvían rojas y marcaban sus posiciones. Las neuronas fueron animadas a formar recuerdos. Increíblemente, mientras eso ocurría, nuevas proteínas verdes crecían entre las células del cerebro. Esto permitió tomar la primera imagen de una memoria en formación.
Además de probar la teoría, mostró que los recuerdos a corto plazo no formaban nuevas proteínas. El papel exacto que juega la presencia de la proteína (o la falta de ella) en la diferencia entre los recuerdos a corto y largo plazo sigue siendo un misterio.