Las plumas de pavo real son famosas por su distintivo brillo metálico, pero pocos se dan cuenta de que estos tonos son producidos por pequeñas estructuras que dispersan la luz, en lugar de la pigmentación. El fenómeno es responsable de los vivos azules y verdes del plumaje del pavo real, así como de la coloración iridiscente de las alas de las mariposas y otros animales.
En el pasado, los científicos han tenido problemas para replicar estos colores estructurales o naturales, pero un estudio realizado por la Universidad de Cambridge y la compañía holandesa de biotecnología Hoekmine BV sugiere que el proceso está a punto de ser mucho más simple.
Christina Ayele Djossa, de Atlas Obscura, informa que los investigadores descubrieron un código genético replicable para colores naturales, lo que significa que los tonos únicos ahora se pueden cultivar en un período de 24 horas. Anteriormente, la replicación de los colores requería un haz de electrones y semanas para completarse.
"Es crucial mapear los genes responsables de la coloración estructural para comprender mejor cómo se diseñan las nanoestructuras en la naturaleza", dice el coautor del estudio, Villads Egede Johansen, en un comunicado de prensa. "Este es el primer estudio sistemático de los genes que sustentan los colores estructurales, solo en bacterias pero en cualquier sistema vivo".
Según el comunicado, el proyecto del equipo, que se centró en la manipulación genética de flavobacterium, podría conducir a la producción en masa de pinturas biodegradables y no tóxicas en todos los colores de la naturaleza.
En base a sus nanoestructuras internas, las colonias de flavobacterium reflejan naturalmente un color verde metálico. Como explica Michael Irving, de New Atlas, los científicos querían determinar qué genes eran responsables de producir este color estructural. El equipo creó colonias con mutaciones específicas, como tamaño y locomoción variados, y las comparó con un grupo de control de bacterias. Los especímenes mutados, se dieron cuenta, reflejaban diferentes colores basados en su estructura interna.
Johansen, un experto en fotónica de inspiración biológica, le dice a Djossa que las bacterias en forma de bastón miden aproximadamente medio micrómetro de diámetro.
"El paquete de la colonia de manera ordenada como una pila de tubos o cilindros", dice. Entonces, al cambiar los tamaños y dimensiones de la flavobacteria, el equipo podría inducir colores de todo el espectro. Los investigadores también pudieron opacar estos colores o eliminarlos por completo. Djossa informa que los colores que no están en el espectro, como el blanco y el marrón, fueron más difíciles de diseñar, pero pueden reflejarse al cambiar el ángulo de la bacteria.
En el futuro, los científicos esperan explorar la posibilidad de recolectar flavobacterias para la producción a gran escala de pinturas no tóxicas que se "cultivan" en lugar de fabricar.
"Vemos un potencial en el uso de colonias bacterianas como pigmentos fotónicos que pueden optimizarse fácilmente para cambiar la coloración bajo estímulos externos y que pueden interactuar con otros tejidos vivos, adaptándose así a entornos variables", dice la coautora del estudio Silvia Vignolini en una declaración: "El futuro está abierto para las pinturas biodegradables en nuestros automóviles y paredes, simplemente cultivando exactamente el color y la apariencia que queremos".
