El pez brujo está lejos de ser tierno. Las criaturas rosadas con forma de anguila lucen hileras de púas con dientes alrededor de su boca, lo que les permite excavar en animales en descomposición como gusanos en la tierra. Pero estos bichos raros son increíblemente exitosos, capaces de habitar una variedad de entornos y lo han hecho relativamente sin cambios durante más de 300 millones de años. Una de las claves de su éxito es un ingenioso mecanismo de defensa: limo.
Cuando son atacados por depredadores, estos bichos retorcidos activan sus glándulas de limo, obstruyendo las branquias de sus enemigos con un gel gelatinoso, una especie de spray de pimienta pegajosa que les permite escapar ilesos. Pocas criaturas marinas están equipadas para desafiar este viscoso sistema de defensa. Ahora, la Marina de los EE. UU. Espera aprovechar el poder del limo, sintetizando una versión artificial para mantener a sus buzos seguros en las profundidades.
Si puede superar el factor "ick" del limo de pez bruja, la gelatina marina tiene muchas propiedades deseables. La sustancia pegajosa está hecha de filamentos microscópicos, y aunque los hilos delgados son más delgados que el ancho de una célula sanguínea, son sorprendentemente fuertes. También son extremadamente largos, se extienden casi seis pulgadas. Pero la propiedad que ha intrigado a muchos investigadores, y llamó la atención de los científicos de la Marina, es la capacidad de expansión del limo. Una vez que el limo se mezcla con el agua, puede crecer hasta casi 10, 000 veces su volumen inicial, según Ryan Kincer, un ingeniero de materiales del Centro de Guerra de Superficie Naval en la Ciudad de Panamá.
Josh Kogot, Michelle Kincer y Ryan Kincer demuestran la elasticidad de la baba secretada por un pez bruja del Pacífico en un laboratorio. (Foto de la Marina de los EE. UU. Por Ron Newsome) Los investigadores de la Marina afirman haber aislado los genes que codifican los filamentos expansivos que forman el limo, que en realidad están formados por dos proteínas separadas, explica Josh Kogot, un bioquímico de investigación que trabaja en el proyecto. Insertaron estos genes en dos lotes de bacterias E. coli, lo que permitió a los microbios hacer el trabajo de producir las proteínas. Luego descubrieron una forma de combinar estas proteínas para crear los filamentos de limo. Los científicos pudieron confirmar que los hilos de limo falso eran, de hecho, similares a los reales al examinarlos de cerca bajo un microscopio electrónico de barrido.
Es importante señalar, sin embargo, que la Marina no ha publicado ninguno de sus resultados. Y solo pudieron revelar un número limitado de detalles sobre su investigación debido a "propiedad intelectual potencial y posible acuerdo de licencia de tecnología con un socio industrial", escribió Katherine R. Mapp, una oficial de asuntos públicos del Centro de Guerra de Superficie Naval, en un correo electrónico. . Sin embargo, creen que si pueden producir una imitación de limo en el agua, podría usarse como un escudo protector para los buzos de la marina.
La idea sería utilizar el limo como lo hace el pez bruja, desplegándolo frente a los depredadores que se acercan. La clave, dice Kincer, sería mantener los componentes del limo contenidos, lejos del agua, hasta que el buzo necesite desplegarlo. Tal vez podría llevarse en una botella tipo spray de pimienta, o tal vez podría incorporarse de alguna manera al traje de buceo. Pero el equipo ve muchas otras posibilidades para el limo, como una bio-alternativa al Kevlar, dice Kogot.
Kogot, un bioquímico, muestra una muestra de limo sintético de pez bruja recreado a partir de proteínas alfa y gamma del pez bruja del Pacífico. (Foto de la Marina de los EE. UU. Por Ron Newsome) Entonces, ¿cómo se forma realmente el limo? Los científicos aún están trabajando en los detalles. Pero han descubierto que el limo está hecho de una combinación de dos componentes principales, el dúo de filamentos de proteínas (lo que la Marina pretende imitar) y mucoso (la sustancia gelatinosa que le da a los mocos y la saliva su textura resbaladiza). En el pez bruja, los filamentos están contenidos en membranas celulares delgadas enrolladas "como una bola de lana", dice Lukas Böni, investigador de ETH Zurich que estudia el limo para sus aplicaciones potenciales en la industria alimentaria como una alternativa a las gelatinas comerciales que no No requiere calefacción. Los pequeños paquetes fibrosos residen junto a los paquetes de moco en los 150 poros de limo que bajan por ambos lados del cuerpo del pez bruja.
Cuando el pez bruja se siente amenazado, contrae estos poros, liberando las bolas de fibra de limo y burbujas de moco. Cuando golpean el agua, las membranas explotan y los filamentos apretados se expanden.
"Y ahí es donde termina nuestra comprensión", dice Douglas Fudge, investigador de la Universidad Chapman en California, quien descubrió las sorprendentes propiedades de las biofibras mientras investigaba para su doctorado. De alguna manera, las fibras se entrelazan con el moco formando una red subacuática viscosa que se compone principalmente de agua. Las fibras parecen "formar una telaraña bajo el agua", dice Böni, que no está involucrado en el trabajo de la Marina.
Kincer estira el limo de una bruja del Pacífico en una red. (Foto de la Marina de los EE. UU. Por Ron Newsome) Fudge, que tampoco está involucrado en el trabajo de la Armada y su equipo, todavía están desenredando cómo ocurre realmente la expansión. Descubrir este proceso final de mezcla sería un gran obstáculo para usar realmente el limo como defensa. Otro problema potencial sería la preservación. Böni y su equipo estabilizan el exudado del pez bruja antes de que se mezcle con agua usando aceite o un tampón de citrato, pero aun así los componentes solo son buenos durante días o quizás semanas.
Los investigadores de la Marina están lejos de ser los primeros en aprovechar las propiedades de esta sustancia inusual. En 2015, un grupo en Singapur sintetizó los filamentos de proteínas utilizando lo que parece ser un método similar, insertando los genes de la proteína en la bacteria E. coli . El grupo de investigación de Fudge también está interesado en imitar el limo, pero en lugar de solo crear los filamentos, quiere recrear la sustancia en su totalidad para comprender mejor cómo se forma.
"Estamos realmente centrados en esta cuestión del despliegue: cómo pasa de cosas concentradas en las glándulas a su expansión en el agua de mar", dice Fudge.
Aunque todavía hay muchos obstáculos para producir sintéticamente el limo en grandes cantidades, muchos ven esta sustancia viscosa como el material ecológico del futuro, con posibles aplicaciones en la ropa, repelentes de tiburones y alimentos.
Así que controla ese reflejo nauseoso.
"Lo comí una vez", dice Böni. "Sabe a agua de mar".
