Revelan el origen de misteriosas manchas de color azul eléctrico de las rayas de arrecife

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto las nanoestructuras responsables de las manchas de color azul eléctrico de la raya de arrecife ('Taeniura lymma'), una característica extremadamente rara.

La coloración de la piel juega un papel clave en la comunicación de los organismos vivos, ya que proporcionan pistas visuales críticas que sirven para advertir, atraer o camuflar. Las rayas de arrecife poseen llamativas manchas de color azul eléctrico en la piel. Sin embargo, los procesos biológicos que hay detrás de estas manchas de color eran un misterio hasta ahora.

"Si ves el azul en la naturaleza, casi puedes estar seguro de que está formado por nanoestructuras de tejido, no por pigmentos", explicó  Mason Dean, profesor de Anatomía Comparada en la Universidad de la Ciudad de Hong Kong, a través de un comunicado que detalla el estudio realizado por la Sociedad de Biología Experimental.

"Comprender el color estructural de los animales no se trata solo de física óptica sino también de los materiales involucrados, cómo están finamente organizados en el tejido y cómo se ve el color en el entorno del animal. Para unir todas esas piezas, reunimos un gran equipo de varias disciplinas y de múltiples países, terminando con una solución sorprendente y divertida al rompecabezas del color de la raya", sostuvo.

Investigaciones anteriores habían demostrado que la presencia de color en la naturaleza viva puede deberse a la absorción selectiva de la luz por los pigmentos, o a su dispersión mediante estructuras nanométricas, así como  una combinación de mecanismos. Al mismo tiempo, los colores azules pigmentados son extremadamente raros en la naturaleza; la mayoría de los tonos azules naturales tienen un origen estructural.

Con base en esto, se supuso que el color azul de las manchas en las rayas 'Taeniura lymma' también se forma mediante estructuras microscópicas. Sin embargo, hasta ahora, los científicos han estado desconcertados por su falta de iridiscencia, es decir, la capacidad de cambiar el tono bajo diferentes ángulos de visión, que es una característica de la mayoría de los colores estructurales. El misterio ha sido resuelto por un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Advanced Optical Materials.

El mecanismo de iridiscencia

Resulta que la coloración se debe, de hecho, a la disposición de pequeñas esferas en la estructura de la piel de la raya, más que a la pigmentación.

"Descubrimos que el color azul es producido por células cutáneas únicas, con una disposición tridimensional estable de esferas a escala nanométrica que contienen nanocristales reflectantes (como perlas suspendidas en un té de burbujas)", señaló Amar Surapaneni, que participó en el estudio.

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"Debido a que el tamaño de las nanoestructuras y su espaciamiento son un múltiplo útil de la longitud de onda de la luz azul, tienden a reflejar específicamente las longitudes de onda azules", precisó.

Además, el análisis de tejidos mostró que debajo de las manchas azules de las mantarrayas hay una densa capa de pigmento de melanina. Debido a que absorbe la radiación correspondiente de todos los demás colores, las manchas azules aparecen especialmente brillantes.

Como parte de la investigación en curso, el equipo también está comenzando a estudiar la coloración azul en otros animales marinos, incluido el tiburón azul.

"A pesar de que el tiburón azul y sus aspectos ecológicos están bien estudiados, nadie todavía sabe cómo se produce el color azul en su piel", dejo Viktoriia Kamska, postdoctoranda que estudia los mecanismos naturales de coloración en la Universidad de la Ciudad de Hong Kong.