Un estudio de los cristales fotónicos responsables de la iridiscencia de los gorgojos y picudos, la familia de coleópteros llamados curculiónidos (Curculionidae), indica que estas nanoestructuras cristalinas (ópalos) comparten un origen evolutivo común. La quitina, componente principal del exoesqueleto de los insectos, adopta estructuras cristalinas que han sido caracterizadas con un sincrotrón de rayos X de alta energía y mediante el microscopio electrónico de barrido. El análisis genético ha mostrado una buena correlación entre estas estructuras cristalinas y el ADN de los gorgojos, lo que ha permitido inferir que “evolucionaron a partir de un “ancestro” común.” Se especula que durante el desarrollo, las membranas internas en las escamas se auto-ensamblan de diferentes formas actuando como andamios temporales para la deposición de la quitina. Este tipo de auto-organización espontánea reviste mucho interés aplicado en ciencia de materiales para el desarrollo de nuevos materiales fotónicos que sean biodegradables y que eviten los problemas de toxicidad de los polímeros (plásticos) usados en la actualidad. Nos lo cuenta Elizabeth Pennisi, “Diverse Crystals Account for Beetle Sheen,” Science 341: 120, 12 Jul 2013, que se hace eco de una ponencia en el último congreso Evolution 2013.
La iridiscencia es el resultado de la microestructura del caparazón de los gorgojos que refleja la luz con diferentes colores en función del ángulo de visión. Se llama cristal fotónico a los cristales con microestructura en la escala de la longitud de onda de la luz visible. ¿Cómo es posible que la evolución (que afecta al ADN) haya dado lugar a la microestructura de estos cristales en diferentes gorgojos? Se cree que la clave está en el autoensamblado durante el desarrollo del exoesqueleto. Se desarrollan ciertas membranas que dejan un cierto número de huecos; más tarde se rellenan estos huecos y las membranas con quitina, formándose la microestructura responsable de los colores reflejados. Esta hipótesis deberá ser verificada con estudios embrionarios específicos.
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