Se conoce como bioluminiscencia a la producción de luz de ciertos organismos vivos. El nombre es una palabra híbrida, originada del Griego bios que significa "vivo" y del Latin lumen que significa "luz". Es un fenómeno muy extendido en todos los niveles biológicos: bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentéreos, gusanos, moluscos, cefalópodos, crustáceos, insectos, equinodermos, peces.
Se podría decir que es la primera bombilla de iluminación " viva" ya que está creada y desarrollada con bacterias. Podría ser utilizada como luz ambiental, y en sistemas de señalización y salidas de emergencia.
Generar luz sin consumir energía eléctrica puede parecer una utopía, pero la biología tiene una respuesta a ese desafío a través de la bioluminiscencia. El truco está en aprovecharla de forma tal que se convierta en una alternativa viable y amigable con el medioambiente. Philips ha comenzado a explorar un concepto de bioluz basado en bacterias alimentadas con metano. Sus aplicaciones podrían alcanzar a muchos entornos de baja luz, desde cines y discotecas hasta sistemas de señalización y salidas de emergencia.
La producción de bioluminiscencia en los animales es un proceso químico complejo en el que la oxidación de un sustrato de proteína luciferina es catalizado por la enzima luciferasa. La luciferina acompañada de la enzima luciferasa, la molécula energética ATP y el oxígeno genera la luz bioluminiscente. La combinación entre la luciferina y el oxígeno provoca la oxidación de la luciferina dando lugar a la oxiluciferina. Esta reacción necesita del ATP para generar moléculas de oxiluciferina en estado excitado. Posteriormente los átomos de oxiluciferina vuelven a su estado fundamental generando luz visible. Esta reacción se produciría en todos los casos sin la necesidad de la presencia de la luciferasa, sin embargo en el mundo animal la bioluminiscencia debe producirse en cuestión de segundos ya que en la mayoría de casos se usa como sistema de defensa. Por esa razón se requiere la enzima luciferasa que hace que la reacción sea mucho más rápida.
Por otro lado cabe destacar que la luciferina cambia según el organismo. Esa es la razón de que el color de la luz que se produce en la bioluminiscencia sea diferente según la especie. En todas las especies animales investigadas hasta hace poco tiempo, los colores se encontraban en la sección visible del espectro y siempre va del verde al azul. Cuando se observaban otros colores se debían a la alteración del tono original mediante diversos órganos que actuaban como filtros o superficies reflectantes distorsionadoras. Sin embargo, recientemente se han descubierto especies como en la medusa abisal Periphylla periphylla que puede producir tonalidades rojizas.
La radiación bioluminiscente se compone habitualmente de entre un 69% y un 90% de luz fría y entre un 10% y un 20% de emisión de calor, aunque hay ciertos estudios que hacen estimaciones cercanas al 100% de luz fría.
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