Investigadores revelan el secreto detrás del azul eléctrico en rayas y tiburones
Investigadores descubren nanoestructuras responsables del color azul eléctrico en rayas de arrecife, con aplicaciones potenciales para materiales de coloración sin químicos.
Un equipo de investigadores identificó las nanoestructuras que crean las manchas de color azul eléctrico en la piel de la raya de arrecife (Taeniura lymma). Este hallazgo, publicado en Advanced Optical Materials, también se está aplicando para investigar la coloración del tiburón azul (Prionace glauca).
La coloración de la piel es vital para la comunicación en muchos organismos, proporcionando señales visuales que pueden advertir, atraer o camuflar. Las rayas de cola de cinta de puntos azules poseen llamativas manchas de color azul eléctrico, cuyo origen biológico fue un misterio hasta ahora.
Mason Dean, profesor asociado de Anatomía Comparada en la City University de Hong Kong (CityU), explicó que los colores azules en la naturaleza generalmente se deben a nanoestructuras de tejido y no a pigmentos. “Para entender el color estructural de los animales, se necesita analizar la física óptica, los materiales involucrados y cómo se organizan en el tejido”, señaló Dean.
Los colores estructurales se producen por estructuras extremadamente pequeñas que manipulan la luz, en lugar de ser un producto de pigmentos químicos.
Viktoriia Kamska, investigadora posdoctoral en CityU, mencionó que los pigmentos azules son extremadamente raros y la naturaleza suele usar estructuras a nanoescala para producir este color. Las mantarrayas de cola de cinta son de particular interés porque su color azul no cambia cuando se las mira desde diferentes ángulos.
Para comprender la arquitectura de la piel, el equipo utilizó tomografía computarizada (micro-CT), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía electrónica de transmisión (TEM). Amar Surapaneni, ex posdoctorado en el grupo de Dean, explicó que las células cutáneas únicas con esferas a escala nanométrica contienen nanocristales reflectantes que reflejan específicamente las longitudes de onda azules.
El equipo descubrió que la disposición “cuasi ordenada” de las esferas mantiene el color inalterado desde cualquier ángulo. Una capa gruesa de melanina debajo de las células productoras de color absorbe todos los demás colores, resultando en una piel de un azul extremadamente brillante.
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Dean indicó que esta coloración probablemente ayuda al camuflaje en el agua, donde el azul penetra más profundamente que cualquier otro color.
La investigación podría tener aplicaciones en el desarrollo de materiales de colores sin pigmentos químicos, incluyendo textiles y pantallas flexibles. Además, el equipo está explorando la coloración azul en otras rayas y tiburones, como el tiburón azul.
Un artículo próximo en Frontiers in Cell and Developmental Biology también discutirá cómo los filamentos intermedios organizan las nanoestructuras intracelulares para producir el azul estructural en las rayas de cola de cinta.
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