Comunicación de biofotones: ¿Pueden las células hablar usando la luz?

Uno de los remansos más curiosos de la biología es el estudio de los biofotones: fotones ópticos o ultravioleta emitidos por células vivas de una forma distinta a la bioluminiscencia convencional.

Nadie está muy seguro de cómo las células producen biofotones, pero la última idea es que varios procesos moleculares pueden emitir fotones y que estos son transportados a la superficie celular por excitones que transportan energía. Un proceso similar transporta la energía de los fotones a través de matrices de proteínas gigantes durante la fotosíntesis.

Cualquiera que sea el mecanismo, un número creciente de biólogos está convencido de que cuando apagas las luces, las células se bañan en los pálidos fuegos artificiales de una exhibición de biofotones.

Este no es un fenómeno brillante. Los biofotones generalmente se producen a una velocidad de docenas por segundo por centímetro cuadrado de cultivo celular.

No son muchos. Y es por eso que la noción de que la actividad del biofotón es en realidad una forma de comunicación celular es algo controvertida.

Hoy, Sergey Mayburov del Instituto de Física Lebedev en Moscú agrega algunas pruebas adicionales al debate.

Mayburov ha pasado muchas horas en la oscuridad observando huevos de peces y registrando los patrones de biofotones que emiten estas células.

La pregunta que pretende responder es si el flujo de fotones tiene alguna estructura discernible que lo califique como una forma de comunicación.

La respuesta es que sí, dice. Los flujos de biofotones consisten en ráfagas cortas cuasiperiódicas, que, según él, son notablemente similares a las que se usan para enviar datos binarios a través de un canal ruidoso. Eso podría ayudar a explicar cómo las células pueden detectar niveles tan bajos de radiación en un entorno ruidoso.

Si tiene razón, esto podría ayudar a explicar una serie de fenómenos interesantes que algunos biólogos atribuyen a la comunicación de biofotones.

En varios experimentos, los biofotones de una planta en crecimiento parecen aumentar la tasa de división celular en otras plantas en un 30 por ciento. Esa es una tasa de crecimiento que es significativamente más alta de lo que es posible con luz ordinaria que es varios órdenes de magnitud más intensa.

Otros experimentos han demostrado que los biofotones de los huevos en crecimiento pueden estimular el crecimiento de otros huevos de una edad similar. Sin embargo, los biofotones de los huevos maduros pueden obstaculizar e interrumpir el crecimiento de los huevos más jóvenes en una etapa diferente de desarrollo. En algunos casos, los biofotones de huevos más viejos parecen detener por completo el crecimiento de los huevos inmaduros.

El trabajo de Mayburov no acabará con la controversia; no de ninguna manera. Aún quedan muchas cuestiones pendientes. Un problema importante es comprender mejor los mecanismos celulares en funcionamiento: cómo la maquinaria molecular dentro de las células produce fotones y cómo pueden ser influenciados por ellos. Otra es comprender el tipo de presiones evolutivas que están operando aquí: ¿cómo ha surgido esta capacidad?

Claramente, hay más trabajo por hacer aquí.

Ref: arxiv.org/abs/1205.4134 : Comunicaciones fotónicas y codificación de información en sistemas biológicos

esconder