El misterio de los peces “ultranegros”: absorben la luz y se vuelven invisibles

La piel de ciertos peces que habitan en el fondo del océano, donde la luz solar apenas llega, ha sido descubierta como uno de los materiales más oscuros que se hayan conocido. Estos peces “ultranegros” absorben la luz de manera tan eficiente que aun bajo el mayor brillo parecen siluetas sin características perceptibles. En la oscuridad del océano, incluso rodeados de luz bioluminiscente, literalmente desaparecen.

En la edición del 16 de julio de la revista Current Biology, un equipo de científicos dirigido por la zoóloga de investigación del Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, Karen Osborn, y el biólogo de la Universidad de Duke, Sönke Johnsen, informan sobre cómo una disposición única de gránulos llenos de pigmento permite que algunos peces absorban casi toda la luz que llega a su piel, de modo que tan solo el 0,05 % de esa luz se refleja.

Imitar esta estrategia podría ayudar a los ingenieros a desarrollar materiales ultranegros menos costosos, flexibles y más duraderos para su uso en tecnología óptica, como telescopios y cámaras, y para camuflaje, dijo Osborn.

Osborn se interesó por primera vez en la piel de los peces cuando trató de fotografiar algunos peces negros llamativos que ella y sus colegas atraparon en las redes de arrastre utilizadas para estudiar las profundidades del mar. A pesar del equipo sofisticado, dijo en un comunicado, no podía capturar ningún detalle en las imágenes. “No importaba cómo configurabas la cámara o la iluminación, simplemente absorbían toda la luz”.

Mediciones cuidadosas en el laboratorio confirmaron por qué las cámaras no podían capturar sus características: muchos de los peces negros encontrados en las profundidades del mar absorbieron más del 99.5% por ciento de la luz que golpeó sus superficies. Eso significa que son ultranegros: más negros que el papel negro, más negros que la cinta aislante, más negros que un neumático nuevo. Y en el mar profundo y oscuro, donde un solo fotón de luz es suficiente para llamar la atención, esa negrura intensa puede mejorar las posibilidades de supervivencia de un pez.

Debido a que la luz solar no alcanza más de un par de cientos de metros debajo de la superficie del océano, la mayoría de las criaturas de aguas profundas producen su propia luz, llamada bioluminiscencia. Los resplandores bioluminiscentes se utilizan para atraer parejas, distraer a los depredadores y atraer a las presas.

También pueden exponer a los animales cercanos, frustrando el enfoque sigiloso de un depredador o alumbrando a una presa potencial, a menos que esos animales tengan el camuflaje adecuado. “Si quieres mezclarte con la infinita negrura de tu entorno, absorber cada fotón que te golpee es una excelente manera de hacerlo”, dijo Osborn.

El secreto de su piel ultranegra

La absorción de luz casi completa de los peces ultranegros depende de la melanina, el mismo pigmento que colorea y protege la piel humana de la luz solar. Osborn y sus colegas descubrieron que este pigmento no solo es abundante en la piel de los peces ultranegros, sino que se distribuye de una manera única.

Los compartimentos celulares llenos de pigmento llamados melanosomas están densamente empaquetados en células de pigmento y estas células de pigmento están dispuestas muy cerca de la superficie de la piel de un pez ultranegro en una capa continua. El tamaño, la forma y la disposición de los melanosomas hacen que dirijan cualquier luz que no absorban inmediatamente hacia los melanosomas vecinos dentro de la célula, que luego absorben la luz restante.

“Efectivamente, lo que han hecho es una trampa de luz supereficiente y superdelgada”, dijo Osborn. “La luz no se recupera; la luz no pasa. Simplemente entra en esta capa y desaparece”.

“Estas estructuras que contienen pigmentos están empaquetadas en las células de la piel como una pequeña máquina de chicles, donde todas las chicles tienen el tamaño y la forma adecuados para atrapar la luz dentro de la máquina”, dijo Alexander Davis, coautor del estudio. y estudiante de doctorado en biología en la Universidad de Duke.