Desentrañando los mecanismos genéticos que subyacen a los efectos de la Luna sobre la vida marina
La Luna ejerce una gran influencia sobre la vida en la Tierra. Muchos organismos marinos, como peces, algas y corales, viven al ritmo de la Luna. Las señales lunares pueden actuar directamente o a través de la sincronización de relojes mensuales «circalunares», que funcionan como calendarios internos subconscientes y controlan procesos clave relacionados con la reproducción. Muchos organismos marinos se reproducen por fertilización externa, lo que significa que la reproducción debe sincronizarse con la misma hora y el mismo día, dependiendo este último de la luna. Esto da lugar a fenómenos de desove masivo, a menudo espectaculares, en todo el océano, que ya observaban los pescadores de la antigüedad. «El ciclo lunar es simplemente una señal ambiental muy destacada en la que los organismos pueden basarse», explica Kristin Tessmar-Raible, investigadora del Instituto Alfred Wegener(se abrirá en una nueva ventana) y profesora de Cronobiología en la Universidad de Viena(se abrirá en una nueva ventana) y de Cronobiología Marina en la Universidad de Oldenburg(se abrirá en una nueva ventana). «Ha existido desde los orígenes de la vida». Sin embargo, todavía sabemos poco sobre cómo responden exactamente los organismos a estas señales lunares a nivel genético. A través del proyecto Mari.Time financiado por el Consejo Europeo de Investigación(se abrirá en una nueva ventana), Tessmar-Raible y sus colegas investigaron más a fondo la influencia de los genes y el medio ambiente en el reloj circalunar, identificaron moléculas que desempeñan un papel clave y comprobaron en el medio natural los resultados obtenidos en el laboratorio.
Exploración de los ritmos lunares del poliqueto
La investigación consistió en alterar genes específicos del poliqueto («Platynereis dumerilii»), especialmente los fotorreceptores (células nerviosas que detectan la luz) y los genes centrales del reloj circadiano, que se activan y desactivan en función de la hora del día. A continuación, analizaron cómo estas alteraciones afectaban a los ritmos moleculares y conductuales de los poliquetos, tanto los circadianos (diarios) como los circalunares (mensuales). Se dedicó una cantidad significativa de trabajo, incluidos estudios de interacción proteica, a comprender cómo los fotorreceptores transmiten señales al interior de la célula mediante métodos bioquímicos. El equipo del proyecto también exploró el efecto de la luz natural frente a la artificial, mediante el diseño de dispositivos de iluminación específicos que imitan ambas fuentes. Después, comprobaron cómo los poliquetos pueden ajustar sus relojes internos, comparando organismos silvestres con otros a los que se les habían inactivado los fotorreceptores.
Descubrir los mecanismos que rigen los relojes circalunares
El primer resultado importante fue encontrar una explicación mecánica a escala molecular de cómo se distingue entre la luz del sol y la de la luna, y de cómo los poliquetos descodifican la duración de la luz lunar. En consonancia con trabajos realizados en la década de 1960, descubrieron que los poliquetos sincronizan su reloj interno con la luna llena, que es la fase con mayor duración de luz en el cielo nocturno. El equipo también empezó a descubrir un mecanismo que explica cómo la luz de la luna y el reloj circalunar pueden influir en la sincronización diaria y confirmó hallazgos anteriores según los cuales el reloj circadiano no es necesario para el funcionamiento del reloj circalunar en sí.
Posibles influencias en el ciclo reproductivo humano
Tessmar-Raible cree que este trabajo también puede ayudar a comprender mejor el ciclo reproductivo femenino humano, cuya periodicidad mensual aún no se conoce del todo. «Esto es bastante relevante, dado que alrededor del 50 % de todas las mujeres experimentan irregularidades en el ciclo menstrual a lo largo de su vida, lo que a menudo conduce a problemas de fertilidad». El equipo apenas ha empezado a arañar la superficie de esta área emergente de la ciencia. Los trabajos futuros ayudarán a aclarar el mecanismo del reloj mensual y su evolución, así como el papel exacto de la luz de la luna. «Tenemos aquí las primeras piezas del rompecabezas, pero aún necesitamos más “piezas de conocimiento” para ver la imagen que se perfila», afirma Tessmar-Raible.
