12 de Septiembre de 2011
BiologÍa

El aberrante biorritmo de un pez cavernícola

Un estudio demuestra que un pez que vive en la oscuridad posee un ritmo circadiano anormalmente largo.

[Saulo Bambi]

La luz solar ha marcado la evolución de las especies. Incluso durante periodos cortos de tiempo, la ausencia de luz o los vuelos transoceánicos alteran los ritmos fisiológicos humanos. El reloj circadiano es un mecanismo de tiempo fisiológico, o reloj interno de aproximadamente 24 horas, que consta de «despertadores» que marcan funciones fisiológicas como la hora de inicio del sueño, la periodicidad de la ingesta, la actividad locomotora, la secreción de ciertas hormonas o la variación de la temperatura corporal a lo largo del día. Para averiguar como algunos vertebrados se han adaptado a este ritmo fisiológico circadiano según los periodos de luz-oscuridad en los que viven, un grupo de investigadores de la universidad de Ferrara en Italia estudió como se sincronizan estos ritmos en dos especies de peces: el pez cebra y un pez cavernario, el Phreatichthys andruzzii, que ha perdido los ojos como mecanismo de adaptación ante la falta de luz solar, y que vive en cuevas subterráneas del oasis bud bud, en el centro del desierto de Somalia.

Que el pez cavernario está perdiendo el ritmo circadiano activado por la luz solar era la primera hipótesis que manejaban los investigadores. Para comprobarla, compararon las conductas y procesos fisiológicos que forman los ritmos circadianos en las dos especies de peces. Vieron que el pez cebra conserva un reloj circadiano (de 24 horas) activado por la luz y que este ritmo fisiológico se mantiene constante a pesar de variaciones en la temperatura y disponibilidad de alimento. Sin embargo, el pez cavernario posee un ritmo aberrantemente largo (de 47 horas) que depende de la disponibilidad de alimento y se acelera a medida que aumenta la temperatura. En concreto, calcularon que, partiendo de un ciclo de 47 horas y una temperatura de 22 grados centígrados, se puede acortar su reloj circadiano unas nueve horas (hasta 38 horas) al ir subiendo la temperatura hasta los 29 grados centígrados.

La pérdida del ritmo circadiano en este pez cavernario no parece deberse puramente a la ausencia de luz ni a la pérdida de los ojos, sino a la mutación de dos tipos de fotorreceptores: las melanopsinas (Opn4m2), y las opsinas-TMT. En los organismos vertebrados los fotorreceptores activan vías moleculares que transforman la energía lumínica en señales químicas que actúan como sincronizadores (zeitgebers) de los ritmos circadianos. Al demostrarse que el pez cavernario presenta mutaciones en estas vías moleculares, se demuestra que los fotorreceptores son el mecanismo principal de regulación de los ritmos circadianos y que el pez ciego se ha adaptado a la oscuridad mediante estas mutaciones. El estudio del equipo del doctor Foulkner de la Universidad de Ferrara es el primero que caracteriza los mecanismos moleculares mediante los cuales se producen mutaciones en los fotorreceptores extra retinianos de los organismos vertebrados como mecanismo evolutivo en la vías de procesamiento de la luz, que en los mamíferos se hace a través de la retina.

Más información en PLoS Biology

Fuente: SINC

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