Una lente unicelular: cómo un alga confunde la luz y la sombra exprés

Original: "Theory of Cell Body Lensing and Phototaxis Sign Reversal in "Eyeless" Mutants of $$Chlamydomonas$$"
arXiv:2603.10986 · 2026-03-11 · CC BY 4.0 · 2 min
La luz, al atravesar la célula de un alga, se enfoca como a través de una esfera de vidrio y hace que nade en dirección opuesta.

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La diminuta alga verde Chlamydomonas pasa su vida remando con sus dos flagelos hacia la luz, como un nadador hacia la orilla. Percibe la luz mediante una proteína fotorreceptora, y detrás de ella tiene una pequeña mancha roja, el 'ojo', que proyecta una sombra y ayuda a saber de dónde viene la luz. Pero en las mutantes sin esa mancha, el comportamiento se invierte: nadan alejándose de la luz, aunque la proteína sigue ahí. ¿Por qué?

Hace diez años se observó que el cuerpo redondeado del alga actúa por sí solo como una lupa. La luz, al atravesar la célula, se concentra en un punto brillante detrás de ella, como el destello que produce una esfera de vidrio. En el alga normal, el ojo bloquea ese punto, pero en la mutante incide directamente en el fotorreceptor desde atrás. Así se generan dos señales: una débil de luz directa desde el frente y otra fuerte y enfocada desde atrás. El alga gira sobre su eje y las señales se alternan.

La señal enfocada es más corta y más nítida: se enciende y se apaga más rápido que la luz directa y suave.

La célula no reacciona a la intensidad de la luz, sino a la velocidad con que esta cambia, como una persona que se sobresalta ante un crujido repentino y no ante un zumbido constante. La señal enfocada y brusca interrumpe la señal directa y suave, y los flagelos reciben la orden de 'remar en contra de la luz'. Así, la mutante sin ojo nada en dirección opuesta. El modelo también predice otra cosa: en ciertas condiciones, el alga puede oscilar entre dos direcciones, como un péndulo, sin decidir hacia dónde nadar. Esto se puede comprobar observando células individuales bajo el microscopio.

Así, una simple lente dentro de una célula viva se convierte en un interruptor de comportamiento. Un error en una pequeña mancha de pigmento y toda la navegación se descontrola, como una brújula con el norte y el sur intercambiados.

Chlamydomonas es uno de los nadadores más rápidos entre los organismos unicelulares: puede recorrer en un segundo una distancia diez veces mayor que su propia longitud.

Científicos
Ludwig BoltzmannWilliam Borucki
Conceptos
retina clorofila quimiotaxis fotosíntesis flagelos sensor de luz fotodetector lente células vivas foco dispersión de luz efectos magnetofotónicos célula solar migración celular colectiva magnetorrecepción lente gravitacional espejo transferencia de energía recubrimiento antirreflectante efectos fotónicos topológicos