Las ampollas de Lorenzini ( SG : ampolla ) son electrorreceptores , órganos de los sentidos capaces de detectar campos eléctricos. Forman una red de poros llenos de moco en la piel de peces cartilaginosos ( tiburones , rayas y quimeras ) y de peces óseos basales como el pez junco , [1] el esturión , [2] y el pez pulmonado . [1] Están asociados y evolucionaron a partir de los órganos mecanosensoriales de la línea lateral de los primeros vertebrados. La mayoría de los peces óseos y vertebrados terrestres han perdido sus ampollas de Lorenzini.
Las ampollas fueron descritas inicialmente por Marcello Malpighi y posteriormente el médico e ictiólogo italiano Stefano Lorenzini les dio una descripción exacta en 1679, aunque se desconocía su función. [3] Los experimentos electrofisiológicos del siglo XX sugirieron una sensibilidad a la temperatura , la presión mecánica y posiblemente a la salinidad. En 1960 las ampollas fueron identificadas como órganos receptores especializados para detectar campos eléctricos . [4] [5] Una de las primeras descripciones de los canales de potasio activados por calcio se basó en estudios de la ampolla de Lorenzini en la raya . [6]
Las ampollas de Lorenzini están físicamente asociadas y evolucionaron a partir de los órganos mecanosensoriales de la línea lateral de los primeros vertebrados . La electrorrecepción pasiva mediante ampollas es un rasgo ancestral de los vertebrados, lo que significa que estuvo presente en su último ancestro común. [7] Las ampollas de Lorenzini están presentes en peces cartilaginosos ( tiburones , rayas y quimeras ), peces pulmonados , bichires , celacantos , esturiones , peces espátula , salamandras acuáticas y cecilias . Las ampollas de Lorenzini parecen haberse perdido en las primeras etapas de la evolución de los peces óseos y los tetrápodos , aunque la evidencia de su ausencia en muchos grupos es incompleta e insatisfactoria. [7]
Cada ampolla es un haz de células sensoriales que contiene múltiples fibras nerviosas en un bulbo sensorial (el endampulle) en una vaina de colágeno y un canal lleno de gel (el ampullengang) que se abre a la superficie a través de un poro en la piel. El gel es una sustancia a base de glicoproteínas con la misma resistividad que el agua de mar y propiedades eléctricas similares a las de un semiconductor . [8] [3] [9]
Los poros se concentran en la piel alrededor del hocico y la boca de tiburones y rayas, así como en el colgajo nasal anterior, la barbilla, el pliegue circunnarial y el surco labial inferior. [10] El tamaño del canal normalmente corresponde al tamaño del cuerpo del animal, pero el número de ampollas sigue siendo el mismo. Los canales de las ampollas de Lorenzini pueden ser porosos o no porosos. Los canales sin poros no interactúan con el movimiento de fluido externo, pero cumplen una función como receptor táctil para evitar interferencias con partículas extrañas. [10]
Las ampollas detectan campos eléctricos en el agua, o más precisamente, la diferencia de potencial entre el voltaje en el poro de la piel y el voltaje en la base de las células electrorreceptoras. [11] [12] [6]