Aequorea victoria

Aequorea victoria, también llamada a veces gelatina de cristal, es una medusa hidrozoaria bioluminiscente, o hidromedusa, que se encuentra frente a la costa oeste. de América del Norte.

La especie es mejor conocida como fuente de equorina (una fotoproteína) y proteína verde fluorescente (GFP); dos proteínas implicadas en la bioluminiscencia. Sus descubridores, Osamu Shimomura y sus colegas, ganaron el Premio Nobel de Química en 2008 por su trabajo sobre la GFP.

Descripción

Casi completamente transparente e incolora, y a veces difícil de resolver, Aequorea victoria posee una boca muy contráctil y un manubrio en el centro de hasta 100 canales radiales que se extienden hasta el margen de la campana. El margen de la campana está rodeado de tentáculos desiguales, hasta 150 de ellos en ejemplares adultos. Los tentáculos poseen nematocistos que ayudan en la captura de presas, aunque no tienen ningún efecto en los humanos. Los especímenes de más de 3 cm suelen poseer gónadas para la reproducción sexual, que recorren la mayor parte de los canales radiales y son visibles en las fotografías de este artículo como engrosamientos blanquecinos a lo largo de los canales radiales. El margen de la campana está rodeado por el velo muscular, que es típico de las hidromedusas, y ayuda en la locomoción mediante la contracción muscular de la campana. Los especímenes más grandes se encuentran frecuentemente con anfípodos hiperíidos simbióticos adheridos al suparaguas, o incluso ocasionalmente viviendo dentro del intestino o los canales radiales.

Distribución

Aequorea victoria se encuentran a lo largo de la costa oeste de América del Norte del Océano Pacífico desde el Mar de Bering hasta el sur de California. La parte del ciclo de vida de la medusa es un organismo pelágico, que surge de un pólipo que vive en el fondo a finales de la primavera. Las medusas se pueden encontrar flotando y nadando tanto cerca de la costa como en alta mar en el Océano Pacífico oriental; esta especie es particularmente común en Puget Sound.

Identificación

Las especies de

Aequorea pueden ser bastante difíciles de distinguir, ya que las características morfológicas sobre las que se realizan las identificaciones son principalmente el número de tentáculos, el número de canales radiales, el número de estatocistos marginales y el tamaño. Estas características son bastante plásticas y el número de tentáculos y canales radiales aumenta en todas las especies de Aequorea con el tamaño. Ocasionalmente se encuentra otra especie en el mismo rango geográfico que Aequorea victoria; esta otra forma ha sido denominada Aequorea coerulescens. Mientras A. coerulescens aparentemente se encuentra generalmente en alta mar en el Océano Pacífico oriental; se han recolectado especímenes raros en el centro de California y en Friday Harbor, North Puget Sound. Si bien es morfológicamente similar a Aequorea victoria, la forma Aequorea coerulescens es más grande (aproximadamente del tamaño de un plato) con muchos más canales radiales. Los animales de tamaño intermedio entre estas dos formas también tienen una apariencia bastante intermedia, lo que dificulta las identificaciones morfológicas.

Se cree que esta especie es sinónimo de Aequorea aequorea de Osamu Shimomura, el descubridor de la proteína verde fluorescente (GFP). Shimomura, junto con Martin Chalfie y Roger Y. Tsien, recibieron el Premio Nobel de Química de 2008 por el descubrimiento y desarrollo de esta proteína como una importante herramienta de investigación biológica. Originalmente el A. victoria se utilizó para designar la variante encontrada en el Pacífico, y el nombre A. La designación aequorea se utilizó para especímenes encontrados en el Atlántico y el Mediterráneo. El nombre de la especie utilizada en la purificación de GFP fue posteriormente cuestionado por M.N. Arai y A. Brinckmann-Voss (1980), quienes decidieron separarlos basándose en 40 especímenes recolectados en los alrededores de la isla de Vancouver. Shimomura señala que esta especie en general muestra una gran variación: de 1961 a 1988 recolectó alrededor de 1 millón de individuos en las aguas que rodean los Laboratorios Friday Harbor de la Universidad de Washington, y en muchos casos hubo variaciones pronunciadas en la forma de las medusas.

Historia de vida

Aequorea victoria tienen una historia de vida dimorfa, alternando entre pólipos asexuales bentónicos y medusas de planctónica sexual en un patrón estacional. Aequorea victoria Los medusae juveniles son asexualmente expulsados de las colonias hidroideas a finales de la primavera; estos hidromedusae de vida libre pasarán toda su vida en el plancton. La medusa pasa su primera etapa de vida creciendo rápidamente, y después de alcanzar aproximadamente 3 cm comenzará a producir gametos para la reproducción. Cada medusa es macho o hembra. Los huevos y el espermatozoides maduran diariamente en los gonads de medusa, dado suficiente alimento, y se entregan gratuitamente en la columna de agua en respuesta a una señal de luz diaria, donde se fertilizan y eventualmente se asientan para formar una nueva colonia hidroidea. Los hidroides viven en sustratos duros o rocosos en la parte inferior, donde asexualmente brotan nuevos medusas pequeñas cada primavera en respuesta a algunos (todavía desconocidos) cue(s). La forma medusa generalmente vive aproximadamente 6 meses, aproximadamente desde finales de primavera hasta el otoño.

Historia natural

Aequorea victoria normalmente se alimenta de organismos de cuerpo blando, pero la dieta también puede incluir algún zooplancton de crustáceos como copépodos, cangrejos zoëals, nauplios de percebes y otros crustáceos. otros organismos planctónicos larvales. Los organismos gelatinosos consumidos incluyen ctenóforos, apendiculares y otras hidromedusas, incluidas raramente otras Aequorea victoria si las condiciones son apropiadas. La presa queda atrapada en largos tentáculos que contienen nematocistos y se ingiere con una boca muy contráctil que puede expandirse para consumir organismos de la mitad del tamaño de las medusas. Debido a su naturaleza voraz, la densidad de Aequorea victoria puede correlacionarse inversamente con la densidad del zooplancton, lo que indica una presencia competitiva en ambientes compartidos.

La velocidad de natación de Aequorea victoria no aumenta a medida que su tamaño del cuerpo aumenta que los considera como nadadores ineficientes. Por lo tanto, requieren contacto directo con su presa con el fin de alimentar que se hace efectivamente a través de la propulsión energética en la que la presión les permite moverse pasivamente en su entorno.

Depredadoras

(feminine)Las medusas

Aequorea son devoradas por el voraz escifozoo Cyanea capillata, comúnmente llamada gelatina de melena de león, así como por ctenóforos, sifonóforos y otras hidromedusas, incluidas Casos documentados de canibalismo. Muchos especímenes más grandes se encuentran con el anfípodo hipérido parásito Hyperia medusarum adherido a la subumbrella o exumbrela; Estos anfípodos pueden excavar en la medusa, pero tales actividades no son letales para las medusas.

Luminiscencia

Esta medusa es capaz de producir destellos de luz azul mediante una rápida liberación de calcio (Ca²⁺), que interactúa con la fotoproteína equorina. La luz azul producida es a su vez transducida a verde por la ahora famosa proteína fluorescente verde (GFP). Esta transducción de energía se llama transferencia de energía por resonancia de Förster (FRET). Tanto la aequorina como la GFP son importantes marcadores fluorescentes que se emplean con frecuencia en la investigación bioquímica.

En 1961, Shimomura y Johnson aislaron la proteína aequorina y su pequeña molécula cofactor, la coelenterazina, de un gran número de medusas Aequorea en los laboratorios Friday Harbor. Descubrieron, después de encontrar inicialmente una luminiscencia brillante al agregar agua de mar a una muestra purificada, que se necesitaban iones de calcio (Ca²⁺) para desencadenar la bioluminiscencia. Esta investigación también marcó el comienzo de la investigación sobre la proteína verde fluorescente que fue resumida por Shimomura. En 1967, Ridgeway y Ashley microinyectaron aequorina en fibras musculares individuales de percebes y observaron señales transitorias dependientes de iones de calcio durante la contracción muscular.

Por su investigación sobre GFP, Osamu Shimomura recibió el Premio Nobel de Química en 2008, junto con Martin Chalfie y Roger Tsien.

Este descubrimiento generó grandes avances en el campo de la medicina porque permite una mayor comprensión de los tratamientos y diagnósticos médicos a través de la investigación en células y bacterias.