El curioso sistema de las luciérnagas para "encenderse" y el bajo coste energético que les supone

En COPE Navarra hemos querido saber cómo hace una luciérnaga para "encenderse". Para ello, el físico de la Universidad Pública de Navarra, Joaquín Sevilla, nos lo ha explicado.

Se llama bioluminiscencia, y es un caso particular de la quimioluminiscencia, como la de estos palitos que usamos en los festivales de música, por ejemplo

La factura de la luz de la luciérnaga

Aparte de con electricidad se puede fabricar luz de algunas otras formas (tampoco demasiadas), la más evidente es con el fuego, velas, candiles y demás. Y una de las más curiosas es la que utilizan las luciérnagas. Se llama bioluminiscencia, y es un caso particular de la quimioluminiscencia, como la de estos palitos que usamos en los festivales de música, por ejemplo. En los palitos los reactivos químicos que al juntarse producen luz se fabricaron artificialmente y nos los venden (separados) en el interior de estos plastiquitos.

La luciérnaga tiene que fabricarlos ella misma. Su biología incluye unos procesos metabólicos en los que se fabrican unos reactivos quimioluminiscentes que une cuando quiere lucir. Pero para fabricar esos reactivos necesita energía, una energía que obtiene a partir de su alimentación, de lo que come.

Si lo vemos así, en vez de kWh, que es como viene la energía en las facturas de la energía eléctrica, tendrá que ser en kcal, que es como hablan de energía los nutricionistas. La verdad es que ambas son unidades de la misma cosa, como los grados Farenheit y los Centígrados o las millas y los kilómetros, solo que en este caso las dos unidades se usan en el mismo territorio para diferentes ámbitos.

Aparte de cuales sean los procesos y en qué unidades midamos, la pregunta interesante es cuánto gasta. Es un dato que no es fácil de encontrar (y menos de forma fiable). Haciendo algunas búsquedas podemos encontrar algunos resultados.

Con el gasto calórico de una persona durante un segundo, la luciérnaga tiene energía para lucir de forma continuada más de medio año.

Hay un trabajo de 1928 que reporta el valor de la luminosidad de las luciérnagas (6 diezmilésimas de lúmen). Con ese dato, Randall Munrroe (el responsable de la tira cómica xkcd) calculó cuantas luciérnagas hacen falta para igualar el brillo del sol. Y por ese camino se llega a un valor de energía por unidad de tiempo emitido por la luciérnaga. Pero con una sola aproximación, tan retorcida y con un dato tan antiguo, la fiabilidad puede resultar escasa.

Hay otro trabajo mucho más reciente (2007) en el que los investigadores les hicieron una espirometría a las luciérnagas, metieron unas cuantas en un recipiente hermético con entradas y salidas de gases y midieron el oxígeno que consumían en su vida normal con la luz apagada y con la luz encendida. De la diferencia se saca el oxígeno necesario para lucir, y de ahí el valor de energía que gastan. Lo mismo que se hace con deportistas, que se les pone a correr en una cinta con una mascarilla que mide el consumo de oxígeno, solo que en miniatura.

Es razonable preguntar qué intereses hay detrás de un dato tan extraño como para ponerse a realizar experimentos complejos. En este caso, querían el dato para intentar entender mejor la evolución. Intentaban ponerle números al esfuerzo que supone encontrar una pareja reproductiva, porque esa luz se utiliza en los cortejos, el aumento de probabilidad de que te coma un depredador, al que se avisa de la posición, y el éxito reproductivo.

Lo fascinante es que por ambos métodos se llega a valores muy parecidos, lo que refuerza la validez de ambos. El valor es del orden de una cienmilésima de vatio. En un segundo consume 3 milmillonésimas de kilocaloría (3,6 10-9 si alguien quiere apuntar el dato). O dicho de otra forma, con el gasto calórico de una persona durante un segundo, la luciérnaga tiene energía para lucir de forma continuada más de medio año.

El conocimiento científico alcanza cuestiones verdaderamente sutiles.

Otras explicaciones científicas

Cómo hacer un arcoíris "casero": tres claves para sorprender con este fenómeno. Hacer ciencia puede ser muy divertido, te dejamos unas pautas para poder realizar un arcoíris y poder sorprender a la gente ESCUCHAR

Un estudio revela cómo nos mojamos más cuando llueve: ¿andando o corriendo? ESCUCHAR

Estos son los errores que no debes cometer para refrescar la casa ventilando. Joaquín Sevilla, físico, nos explica cómo refrescar la casa y los errores que no podemos cometer para lograr tener la casa a una buena temperatura ESCUCHAR

¿Por qué se empañan los cristales? Joaquín Sevilla da una explicación científica de por qué se empañan los cristales. Partículas de agua que están en el aire se posan sobre los cristales. La humedad relativa del aire y la temperatura son claves en este proceso. ESCUCHAR

Joaquín Sevilla explica el fenómeno de la niebla. Un fenómeno relacionado con un capítulo anterior en el que Joaquín Sevilla habló de por qué se empañaban las gafas. La humedad que está en el aire es fundamental para ello. ESCUCHAR

¿Se pueden tocar las nubes?

El sentido del tacto y el de la vista no sienten igual a las nubes

¿Cómo será el sonido de El Sadar con público?

El científico Joaquín Sevilla nos explica el comportamiento del sonido en un estadio de fútbol

Análisis de películas para saber si lo que vemos en el cine la ciencia lo permite

¿Es posible construir una máquina del tiempo, teletransportarse, que vuelvan los dinosaurios o desviar un asteroide? Analizamos qué es posible de lo que nos muestran las películas del cine con Joaquín Sevilla y Sergio Palacios.

La impactante imagen de Cipollini en un descenso no desafía las leyes de la física

El ciclista italiano, que sigue en plena forma, compartió en sus redes sociales una imagen sorprendente en pleno descenso. Pese a todo la ciencia permite más inclinación

¿A qué distancia se encuentra el horizonte?

El horizonte se produce por la curvatura de la tierra, se deja de ver lo más lejano, pero ¿por qué se produce?

¿Por qué las hojas de los árboles cambian de color y se caen?

Las hojas son paneles solares que reciben la energía del sol (y CO2) y lo convierten en glucosa, ATP (i.e. energía celular) y oxígeno.

Una investigación busca conseguir hortalizas 100% saludables

El objetivo es encontrar sistemas de producción basados en el conocimiento y capaces de producir productos saludables de calidad

La queja de Rafa Nadal sobre Roland Garros que no le impidió ganar el torneo

El clima de octubre en París es muy diferente al que tiene la capital francesa en sus fechas habituales. Por lo que con diferente temperatura y humedad las pelotas se comportan diferente. Nadal tenía razón y así lo dice la ciencia.

Conoce el error que debes evitar para generar un buen efecto con un balón o pelota

Joaquín explica que “la madre de los efectos en fútbol, es el ‘efecto Magnus’, lo que causa ‘la rosca’. Eso tiene que ver con el giro del balón en el aire. Pero es importante que el balón sea como es. Si fuera muy liso ¡funcionaría al revés!”.

Añade que “los efectos tienen que ver siempre con la rotación de la bola y el rozamiento que esa rotación produce. En el fútbol o el beisbol es con el aire. En el billar es con el tapete. Son fenómenos complicados, por eso la experiencia que se coge en un deporte no es trasplantable directamente a otro”. Además matiza que “en un deporte, siempre con el mismo tipo de bola, se puede llegar a ser un verdadero maestro en su control”.

¿Cómo nos mojamos menos si llueve, andando o corriendo?

Día de lluvia, no tienes paraguas, no tienes una prenda apropiada para el agua ¿cómo te mojas menos? Andar o correr esa es la duda

¿Cómo funciona el Bluetooth y cómo se aplica en Radar Covid?

¿Cuál es la temperatura máxima y mínima registrada en el planeta Tierra?

Cine y ciencia: Películas con la ciencia como trasfondo principal