Investigadores de la Universidad de Tohoku en Japón han descubierto un fenómeno biológico sin precedentes: el pez barredor dorado (Parapriacanthus ransonneti) roba moléculas productoras de luz de sus presas en el único ejemplo conocido de cleptoproteínismo, según publicó la revista Scientific Reports.

Utilizando secuenciación avanzada del genoma completo, los científicos descubrieron cómo estos peces de 7 centímetros roban moléculas productoras de luz de sus presas, un pequeño ostrácodo conocido como luciérnaga de mar (Cypridina noctiluca), en un ejemplo extremadamente raro de robo molecular, según la Universidad de Tohoku.

El hallazgo desafía las reglas conocidas de la biología. No solo el gen de la luciferasa estaba ausente en el genoma del pez, sino que el equipo no encontró evidencia de que el pez lo hubiera adquirido mediante transferencia horizontal de genes, el proceso por el cual el ADN puede ocasionalmente saltar entre especies no relacionadas, según el estudio.

"Estos resultados proporcionan evidencia convincente y concluyente de que este pez no posee el plano genético para la bioluminescencia", dijo Manabu Bessho-Uehara, profesor asociado de la Universidad de Tohoku. "En cambio, depende completamente de proteínas obtenidas de sus presas, representando una forma verdaderamente única de adaptación biológica".

En investigaciones previas, los científicos habían encontrado que las luciérnagas de mar parecían ser críticas para el brillo observado en los peces P. ransonneti, pero no estaba claro si la bioluminescencia se activaba dentro del pez o si era una adquisición externa, según la Universidad de Tohoku.

"En conjunto, concluimos que el gen de la luciferasa del ostrácodo está ausente en el genoma de P. ransonneti, apoyando la hipótesis de que P. ransonneti no puede producir luciferasa por sí mismo, sino que secuestra y usa la luciferasa de las presas ostrácodos para su bioluminescencia", señalaron los investigadores en el estudio.

En lugar de producir la enzima, el pez se dirige a una especie de presa luminosa, extrae su proteína luciferasa completamente formada y luego la transporta a sus propios órganos luminosos. Este método significa que no es un brillo infinito, sino que la luz se recarga con cada alimentación, según el estudio.

Aunque pueda no parecer significativo, este tipo de fenómeno muestra cuán ingeniosa puede ser la naturaleza. Conservar un gen que puede producir bioluminescencia puede ser intensivo en energía, por lo que los peces básicamente han externalizado el trabajo, según los investigadores.

La bioluminescencia no se utiliza para atraer parejas o atraer presas, sino para camuflaje, lo que suena contraintuitivo, según el estudio. En aguas tenuemente iluminadas por la luna, los depredadores debajo de un cardumen de P. ransonneti pueden identificar las siluetas de los peces y cazarlos. Pero cuando estos peces ladrones aprovechan el poder de su luz robada para brillar desde sus órganos, cancela sus siluetas, según la Universidad de Tohoku.

La estrategia, conocida como contrailuminación, es una de las formas más sofisticadas de ocultamiento de la naturaleza, según los investigadores. Es un ejemplo fascinante y extremadamente raro de cómo la evolución ha ayudado a una especie a desarrollar las estrategias de supervivencia que necesita pero no puede hacer por sí misma.

En lugar de conservar los genes necesarios para producir su propia maquinaria bioluminescente, el barredor dorado ha aprovechado una forma de robar los materiales que necesita para su capa de invisibilidad, ahorrando energía a la especie y protegiéndola en el proceso, siempre que el pez pueda acceder a un suministro de luciérnagas de mar, según el estudio.

"El secuestro y uso de proteínas de presas, conocido como cleptoproteína, se reporta solo de Parapriacanthus ransonneti", señalaron los investigadores. "Nuestros hallazgos revelaron que la adquisición de la función del organismo presa puede lograrse sin transferencia horizontal de genes. Los mecanismos moleculares subyacentes al secuestro de proteínas aún no están dilucidados. La secuencia del genoma de P. ransonneti proporciona una fuente fundamental para comprender la evolución de la bioluminescencia por cleptoproteína".

El descubrimiento abre nuevas líneas de investigación sobre cómo los organismos pueden adquirir funciones biológicas complejas sin necesidad de poseer los genes correspondientes, desafiando la comprensión tradicional de la evolución y la adaptación biológica.