Fototaxis


La fototaxis es una especie de taxis , o movimiento locomotor, que se produce cuando todo un organismo se acerca o se aleja de un estímulo de luz . [2] Esto es ventajoso para los organismos fototróficos , ya que pueden orientarse de manera más eficiente para recibir luz para la fotosíntesis . La fototaxis se llama positiva si el movimiento tiene la dirección de aumentar la intensidad de la luz y negativa si la dirección es opuesta. [3]

Se observan dos tipos de fototaxis positiva en procariotas . El primero se llama escotofobotaxis (de la palabra " escotofobia "), que se observa solo bajo un microscopio. Esto ocurre cuando una bacteria nada por casualidad fuera del área iluminada por el microscopio. Entrar en la oscuridad le indica a la célula que invierta la dirección de rotación de los flagelos y vuelva a entrar en la luz. El segundo tipo de fototaxis es la fototaxis verdadera, que es un movimiento dirigido hacia arriba en un gradiente hacia una cantidad creciente de luz. Esto es análogo a la quimiotaxis positiva, excepto que el atrayente es ligero en lugar de una sustancia química.

Se observan respuestas fototácticas en muchos organismos como Serratia marcescens , Tetrahymena y Euglena . Cada organismo tiene su propia causa biológica específica para una respuesta fototáctica, muchas de las cuales son incidentales y no tienen un propósito final.

La fototaxis puede ser ventajosa para las bacterias fototróficas, ya que pueden orientarse de manera más eficiente para recibir luz para la fotosíntesis . La fototaxis se llama positiva si el movimiento tiene la dirección de aumentar la intensidad de la luz y negativa si la dirección es opuesta. [3]

Se observan dos tipos de fototaxis positiva en procariotas (bacterias y arqueas ). El primero se llama "escotofobotaxis" (de la palabra " escotofobia "), que se observa solo al microscopio. Esto ocurre cuando una bacteria nada por casualidad fuera del área iluminada por el microscopio. Entrar en la oscuridad le indica a la célula que invierta la dirección de rotación de los flagelos y vuelva a entrar en la luz. El segundo tipo de fototaxis es la fototaxis verdadera, que es un movimiento dirigido hacia arriba en un gradiente hacia una cantidad creciente de luz. Esto es análogo a la quimiotaxis positiva, excepto que el atrayente es ligero en lugar de una sustancia química.

Se observan respuestas fototácticas en varias bacterias y arqueas, como Serratia marcescens . Las proteínas fotorreceptoras son proteínas sensibles a la luz involucradas en la detección y respuesta a la luz en una variedad de organismos. Algunos ejemplos son la bacteriorrodopsina y los bacteriofitocromos en algunas bacterias. Ver también: fitocromo y fototropismo .


Distribución de fototaxis tridimensional
en el árbol de eucariotas
[1]
Las flechas rojas indican el probable punto de origen de la fototaxis en un grupo determinado. Los signos de interrogación indican incertidumbres con respecto al origen independiente o común.
Tipos de fotocomportamiento encontrados en procariotas [21]
Arriba: respuestas fotofóbicas y escotofóbicas que implican giros aleatorios o reversiones de la motilidad de 180 ° inducidas por cambios repentinos en el entorno de luz experimentado por las células.
Medio: fotocinesis que implica cambios en la velocidad inducidos por cambios en la intensidad de la luz. En entornos de luz irregular, la fotocinesis positiva da como resultado la acumulación en áreas de poca luz (y viceversa para la fotocinesis negativa).
Abajo: la fototaxis verdadera da como resultado un movimiento hacia o lejos de una fuente de luz, pero no es una respuesta a un gradiente de luz. La dirección de la iluminación paralela está indicada por las flechas amarillas.
Los espacios entre los círculos rellenos representan intervalos de tiempo iguales.
Diversidad de protistas fototácticos [1]
(a) alga verde (b) zoospora heterokont (c) alga cryptomonad (d) dinoflagelado (e) Euglena
Movimientos fototácticos en el alga verde Volvox rousseletii [38]
(a) Nadando en línea recta en la oscuridad
(b) Un cambio repentino de luz oscura hace que el latido flagelar se invierta en el hemisferio anterior y la desaceleración del movimiento hacia adelante del esferoide (respuesta fotofóbica)
(c) Después de aproximadamente 2 segundos, solo las células en el lado iluminado del hemisferio anterior del esferoide giratorio muestran la dirección de batido flagelar invertida, lo que resulta en una aceleración del movimiento hacia adelante del esferoide y girando hacia la fuente de luz. La gravedad ayuda a los movimientos fototácticos porque tira más en el hemisferio posterior debido a una distribución de masa anisotrópica causada por los esferoides hijas más densos dentro del hemisferio posterior y probablemente también por el espaciamiento más cercano de las células somáticas en el hemisferio posterior.
Fototaxis y evitación de rayos ultravioleta de las larvas de Platynereis dumerilii que responden a la luz ultravioleta (380 nm) desde arriba. Consulte el cuerpo del texto para obtener más explicaciones.
Platynereis dumerilii
Las polillas son positivamente fototácticas.