NATURALEZA

Las larvas de camarón usan «brillo de ojos de discoteca» para ser invisibles para los depredadores.

Flotando en mar abierto, las larvas de camarón están solas y expuestas. Al igual que las medusas y otros vagabundos, su mejor apuesta para sobrevivir es ser lo más discreto posible. Los cuerpos transparentes recorren un largo camino, haciendo que las larvas parezcan poco más que un truco de luz.

Para muchos animales, como el bagre de cristal y las angulas, una gran barrera para la verdadera invisibilidad es el complicado asunto de tener ojos. El enigma es: si los ojos son transparentes, no puedes ver a través de ellos. Resulta que las larvas de camarones han resuelto eso. Pueden camuflar casi por completo sus globos oculares, usando un «brillo de ojos» brillante que sintonizan para mezclarse con diferentes tonos de agua azul verdosa del océano.

Esta adaptación del brillo de ojos se descubrió por primera vez en larvas de camarones mantis en 2014. Ahora, un nuevo artículo en Science encontró que las larvas de muchas especies de crustáceos usan este truco para hacer que sus globos oculares sean funcionalmente invisibles. También descubrió el mecanismo en juego, al menos en los camarones específicamente: capas de invisibilidad que protegen el globo ocular hechas de brillantes «cristales de ojo de discoteca», que, según esperan los investigadores, podrían eventualmente inspirar avances en la ingeniería de nanopartículas.

Hablé con Keshet Shavit, el estudiante de maestría que descubrió los cristales del ojo de discoteca, Benjamin Palmer, cuyo laboratorio de química en la Universidad Ben-Gurion del Negev en Israel decidió estudiar la óptica de los ojos de los crustáceos, y Johannes Haataja, un investigador computacional de la Universidad de Cambridge que creó un modelo para simular cómo funcionan. Nuestra conversación ha sido ligeramente editada y resumida para mayor claridad.

Meg Duff: Después de leer este artículo, la imagen que no puedo sacar de mi mente es estar rodeado de langostas bebés invisibles, a las que también se aplican algunos de sus hallazgos, mientras estoy nadando.

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Keshet Shavit: Si abres la boca probablemente te los comas. Son súper pequeños. Menos de un milímetro.

Benjamín Palmero: ¿Podrías verlos a simple vista? Pero no fácilmente.

Shavit: Si quieres ser transparente en el mar, los pigmentos más oscuros lo arruinan. Entonces, las larvas de camarones y las larvas de langostinos y muchos otros crustáceos larvarios simplemente cubrieron los pigmentos oscuros de los ojos con cristales que hacen que el brillo de sus ojos sea del mismo color que el color del agua en su hábitat nativo. Y luego son completamente transparentes.

Palmero: Son muchas las estrategias que utilizan los organismos para ser transparentes. Hay un artículo reciente en Science sobre ranas de cristal, por ejemplo, donde toman toda su sangre en ciertos momentos y la concentran en pequeños puntos en sus cuerpos para que parezcan transparentes. Lo que encontramos aquí es un dispositivo reflectante en los ojos de muchos crustáceos. Es un hallazgo muy amplio, desde estomatópodos hasta camarones, langostas, cangrejos… probablemente mucho más amplio de lo que pudimos muestrear.

Camarones transparentes con ojos azules y verdes sobre un fondo blanco.
Imágenes de microscopio óptico de larvas de crustáceos.
Keshet Shavit

¿Qué está pasando realmente en los ojos de las larvas de crustáceos para que esta estrategia reflexiva funcione?

Palmero: El reflector cubre los pigmentos oculares. Es una hoja de material, pero hay agujeros. Luego, en el adulto, el reflector migra detrás de la retina. Es camuflar las larvas y luego aumentar la intensidad de la luz en el adulto. En el adulto, hay un espejo de retrodispersión debajo de la retina; es como lo que tienes en perros y gatos. Nos sorprendió encontrar el mismo material cristalino en el animal larvario, pero en una posición anatómica muy diferente y con una función óptica muy diferente.

¡Estoy tan impresionado con los camarones! ¿De qué está hecho exactamente este reflector?

Shavit: Básicamente, bolas de discoteca hechas de isoxantopterina cristalina. Piensa: muchas características planas que crean algo con un núcleo en su interior. Estas pequeñas nanoesferas, o pequeñas bolas de discoteca, son realmente eficientes para reflejar la luz de fondo.

johannes Hataja: El reflector está a unos pocos micrómetros de estas esferas ópticas. Al ajustar el diámetro de esas partículas, pero también la densidad de las empaqueta, obtienes una cierta respuesta de color. En estos días, estos «colores estructurales» son un tema muy candente. Pero es difícil predecir qué tipo de estructuras necesitamos para tener una determinada respuesta de color.

Palmero: Lo que hizo Johannes, que fue un gran trabajo, fue capaz de recrear esta célula biológica en una computadora y luego calculó cómo viaja la luz a través de ella. Cuando tienes todas estas partículas empaquetadas muy juntas en un arreglo ordenado, eso se llama un cristal fotónico. Causa iridiscencia, como cuando miras pavos reales y desde un ángulo es púrpura y desde otro ángulo es verde.

Aquí, sin embargo, tenemos vidrio fotónico: donde relajas un poco las partículas, no las empaquetas todas juntas. Y esto significa que no tienes iridiscencia: el color es el mismo desde todos los ángulos. Eso es fundamental para esta función de camuflaje.

Ahora tengo una pregunta aún más básica, que es: ¿qué es el vidrio? Siempre pensé que el vidrio estaba hecho de arena. ¿Estos ojos de discoteca están hechos de arena?

Palmero: El vidrio es algo mucho más amplio que la arena. Es una fase como líquido, sólido, gas. El material que Keshet encontró y caracterizó es una molécula orgánica.

Shavit: Son dos anillos de carbono con un poco de nitrógeno, hidrógeno y oxígeno y tiene un índice de reflexión muy alto.

Si los humanos queremos volvernos invisibles, obviamente la estrategia de la rana de juntar su sangre obviamente no va a funcionar para nosotros. ¿Es este nuestro avance? ¿Nos cubrimos con capas de diminutas bolas de discoteca?

Palmero: No.

¿No?

Palmero: Publicamos un artículo hace unos años sobre las vieiras y todo el mundo decía: «¿Podemos hacer que nuestros ojos sean como los de las vieiras?». Mi opinión es que lo estamos haciendo bien. Creo que las aplicaciones no se basan en la invisibilidad, sino en las otras propiedades de estas partículas.

Hataja: Estoy seguro de que tendrá implicaciones importantes para el desarrollo de nuevos sistemas. Si crea cámaras en miniatura, por ejemplo, es importante comprender cómo puede maximizar la eficiencia.

Keshet, ¿hay alguna aplicación en la que estés emocionado de pensar?

Shavit: ¡Esmalte de uñas! No necesitarías una capa gruesa de pintura, solo necesitarías una capa muy delgada de estas nano bolas de discoteca y sería una consistencia color.

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