¿Alguna vez se ha preguntado cómo las anguilas eléctricas producen su electricidad?

Imagen 1, descripción en el texto.

Día a día los seres humanos, al igual que muchas especies animales nos movemos utilizando nuestros músculos de forma voluntaria, este mecanismo está mediado por una actividad eléctrica característica de estos tejidos. La anguila eléctrica (Electrophorus electricus) que habita tanto en la cuenca del Amazonas como en la del Orinoco, ha modificado algunos de estos músculos para que, -en vez de generar movimiento- generen una potente descarga eléctrica que puede alcanzar valores tan altos como los 600 voltios actuando en conjunto, nótese que a partir de esta cifra hay un gran riesgo de producir daños fatales en el hombre y que en un medio en que la piel está mojada la resistencia a la corriente eléctrica es muy baja, lo que hace muy efectiva esta herramienta eléctrica del animal sobre presas de menor tamaño.

Los músculos esqueléticos modificados se denominan electrocitos, y estructuralmente son aplanados conformando columnas ordenadas de miles de electrocitos, estas columnas a su vez dan origen al órgano eléctrico que puede contener entre 50 y 1000 de ellas. Una de las características de estos electrocitos es que han perdido el sarcómero casi por completo lo que tiene como consecuencia su incapacidad para contraerse. Los electrocitos poseen una inervación colinérgica, se activan a través de canales nicotínicos postsinápticos y utilizan la acetilcolinesterasa para la hidrólisis de la acetilcolina, lo que se traduce en una activación rápida y simultánea de estas células, además de ratificar sus similitudes con el músculo esquelético del cual derivaron.

Estos órganos eléctricos no son característicos de las anguilas, existen otras especies de peces que poseen dicha capacidad de generar electricidad y ha evolucionado de forma independiente en ellos, de hecho, se estima que esta habilidad evolucionó de forma independiente como mínimo seis veces. Esto se hace más evidente cuando se observa que los órganos eléctricos se encuentran en posiciones musculares muy diferentes entre las especies que los poseen.

En la imagen 1 se aprecian en (1), el órgano eléctrico principal de la anguila, y los órganos eléctricos accesorios (órganos de Sach y de Hunter). en (2, arriba), un corte transversal de la anguila muestra la disposición anatómica interna en relación a otras estructuras. Y en (2, abajo), se observan a nivel celular los electrocitos, su tejido aislante y su organización en columnas (uno sobre otro).

(La imagen fue extraída del texto Hill de Fisiología Animal, al igual que buena parte de la información).

Emerita analoga

Morfología de E. analoga, nótense las antenas filtradoras
de alimento y el primer par de patas.

 

 

 

La Emerita analoga, conocida vulgarmente como "pulga de mar", es un crustáceo anomuro filtrador decápodo (que posee diez patas) perteneciente a la familia Hippidae. Se encuentra en la zona intermareal -zona delimitada por las mareas altas y bajas- e infralitoral, en donde se hace presente el rebalaje (agua de mar que se extiende luego de que la ola haya roto), además su distribución se ve afectada por el grado de golpe de la ola y la predación, incluso se ha descrito una distribución vertical donde los individuos de mayor tamaño alcanzan profundidades mayores de enterramiento. Se extiende a su vez geográficamente, desde Alaska (58° N) hasta el sur de la costa Chilena (55° S), exceptuando las zonas tropicales de aguas con temperaturas superiores a los 20° C.

Para alimentarse utiliza la corriente de reflujo, enterrándose y extendiendo hacia la superficie sus antenas que captan los elementos arrastrados, estos luego son filtrados y llevados al aparato bucal con ayuda del primer par de patas. (ver imágenes abajo).

Enzima lactato deshidrogenasa (LDH)

Con respecto a su metabolismo energético se han hecho investigaciones que indican una alometría positiva (relación entre las partes corporales con las dimensiones totales del animal) basada en su utilización energética muscular. Al ser una especie constantemente asediada por el oleaje y predadores, E. analoga depende de su habilidad de nado, enterramiento prolongado y emergencia explosiva dada por sus extremidades. Se deduce de esto que además de la aportación energética otorgada por la fosforilación oxidativa, el flujo glucolítico de esta especie posee un carácter fundamental, así mismo la enzima lactato deshidrogenasa (LDH) es indispensable para el sustento constante de energía sobrellevando de esta manera la hipoxia funcional y ambiental a la que se encuentra constantemente expuesta, todo esto está relacionado directamente con el peso del individuo, es decir, una mayor actividad específica de la LDH se encuentra relacionada con un mayor peso en el individuo (mayor actividad glucolítica muscular).

Profilicollis altamani, de ciclo similar
a P. bullocki.

En el plano relacionado con la parasitología E. analoga es huésped de Profilicollis bullocki, un parásito acantocéfalo (que posee una probóscide invaginable espinosa para aferrarse al huésped), que al igual que todas las especies del filo, utiliza un artrópodo como huésped intermediario en el que se encuentra como cistacanto (estado de larva enquistada). Al ser ingerido el huésped por sus predadores -principalmente el género Larus- (aunque también se han encontrado P. bullocki en mamíferos, incluso en humanos) el cistacanto viaja por el tracto digestivo hasta el intestino donde alcanza su estado adulto, allí las hembras liberan sus huevos que son a su vez liberados al ambiente, en donde E. analoga los filtra e ingiere, reiniciando el ciclo.

Primer par de patas de E. analoga.

Antenas filtradoras de alimento de
E. analoga.

Referencias:

1. ACTIVIDAD DE LA LACTICO DEHIDROGENASA (LDH) EN EMERITA ANALOGA (STIMPSON 1857) CRUSTACEA, HIPPIDAE.

2. El parasitismo por Profilicollis bullocki (Acanthocephala: Polymorphidae) en Emerita analoga (Anomura: Hippidae) según condiciones contrastantes de abundancia de hospedadores definitivos en Chile. 

Almendras, cianuro y azúl de Prusia

Botánica del árbol Prunus dulcis var. amara.

El Prunus Dulcis (almendro), es un árbol caducifolio, que pertenece a la familia de las Rosáceas; este árbol produce en una de sus variedades almendras de un sabor dulce, que son las características que solemos ingerir de vez en cuando en nuestra dieta, pero existe una variedad de este árbol, el Prunus dulcis var. amara, que produce almendras de un sabor amargo, estas contienen en su estructura química un compuesto llamado amigdalina (en mayor proporción que las almendras dulces), dicho compuesto al ser ingerido en dosis muy altas reacciona con la saliva, liberando inmediatamente ácido cianhídrico, el cual forma sales de cianuro, compuesto altamente tóxico para el ser humano; si bien la amigdalina en bajas cantidades no es tóxica debido a que reacciona con una enzima: la Rodanasa  (una sulfurotransferasa) y es neutralizada a compuestos no tóxicos como el tiocianato (a través de la agregación de átomos de azufre), en el caso de las almendras amargas, su concentración elevada determina un nivel de toxicidad mayor, toxicidad que está completamente imbuida en la particular "eficacia" con la que el cianuro hace estragos en nuestro organismo, ¿pero qué es y qué provoca exactamente el cianuro?, el cianuro es un anión conformado por un átomo de carbono [C] unido a uno de nitrógeno [N] por un enlace triple, ahora bien, su toxicidad radica en la capacidad que tiene para bloquear un proceso biológico esencial: La cadena transportadora de electrones, y más específicamente aún, bloqueando el complejo de la citocromo-c oxidasa (debido a su alta afinidad por los átomos de hierro [Fe]), lo que impide a su vez la utilzación del oxígeno por la célula y en última instancia la generación de ATP.

Enzima Citocromo-c Oxidasa

Un poco de Historia nos cuenta sobre el descubrimiento del ácido cianhídrico, y esto fue nada más ni nada menos que a través del azúl de prusia (el mismo que podemos ver usando la tinción de Perls), en el año 1752 el señor Pierre Mcquer, observó que el azúl de prusia podía transformarse en óxido de hierro y un compuesto volátil, el ácido cianhídrico, éste último tendría que esperar hasta el año 1783, cuando el químico sueco Carl Wilhelm Scheele lo aislase; hacia el año 1787 el químico francés Claude Louis Berthollet demostró que este ácido no poseía oxígeno dando con esto un gran avance para la teoría ácido base, pero aún quedaba la tarea de establecer la fórmula química de nuestro ácido, tarea que fue llevada a cabo finalmente por otro químico francés -y muy conocido por su aportación a la ciencia con las Leyes sobre los Gases Ideales-, don Joseph-Louis Gay-Lussac  en el año 1815. Como un dato final, el cianuro, debe su nombre al griego "cyan" (azul), en recuerdo del reactivo que permitió su descubrimiento.