Ya sea que brote de una nariz magullada o se acumule en la punta de un dedo pinchado, nuestra sangre tiene algún tono de rojo. Pero el color rojo no es universal en el reino animal. En algunas criaturas, el fluido vital es morado; en otras, es amarillo, verde o incluso blanco.

¿Qué es lo que le dan estos diferentes colores al líquido de la vida? Para averiguarlo, Knowable Magazine se sumergió en la investigación y habló con un par de científicos que han estudiado el tema: John Postlethwait,[inglés] genetista del desarrollo de la Universidad de Oregón, y Zachary Cheviron, ecofisiólogo de la Universidad de Montana. Esto es lo que se sabe sobre la ciencia detrás de estos tonos.

Azules y morados extraños

El rojo intenso de la sangre de los vertebrados proviene de la hemoglobina, una proteína presente en los glóbulos rojos que contiene átomos de hierro. La función de la hemoglobina es transportar oxígeno, y sus átomos de hierro, que se unen al oxígeno, hacen que nuestra sangre se vea roja. Cuando los átomos de hierro están unidos al oxígeno, la sangre es de un rojo cereza brillante; cuando hay menos oxígeno unido, es de un rojo marrón más turbio. Pero muchas criaturas no utilizan hemoglobina. Los pulpos y los calamares, por ejemplo, y los crustáceos como los camarones y los cangrejos, dependen de una proteína llamada hemocianina para transportar oxígeno. La hemocianina tiene átomos de cobre —que se ven azules cuando se unen al oxígeno— en lugar del hierro de la hemoglobina.

La hemocianina no se une al oxígeno tan eficientemente como lo hace la hemoglobina. Sin embargo, funciona especialmente bien a bajas temperaturas, como las que se encuentran en las profundidades del océano. Además, puede desempeñar más funciones que solo transportar oxígeno en las criaturas que la utilizan; las investigaciones sugieren que las hemocianinas pueden desempeñar un papel en el sistema inmunitario, ayudando, por ejemplo, a sanar heridas.

Otras criaturas marinas, como los braquiópodos —parecidos a las almejas— y el gusano cacahuete, que habita en el fondo marino, sangran de color violeta, pero no por la hemocianina. En cambio, estas criaturas utilizan un pigmento proteico rico en hierro y de color púrpura llamado hemeritrina para transportar oxígeno por toda su sangre.

En la familia de los verdes

Algunas ascidias —animales marinos blandos con forma de papa— sangran de un color amarillo verdoso. No producen hemoglobina, y existe cierto debate sobre qué es lo que les da ese tono amarillento. Una posibilidad es el elemento vanadio, que muchas ascidias concentran en su sangre.

Otra teoría apunta a la dieta. Cuando las ascidias metabolizan su alimento básico, el fitoplancton marino produce carotenoides, pigmentos de color amarillo, rojo o naranja.

Existen diferentes mecanismos que pueden hacer que los animales sangren completamente de color verde. Varias especies de lagartos de Nueva Guinea utilizan la hemoglobina para transportar oxígeno, como suelen hacerlo los vertebrados. Pero luego descomponen la hemoglobina en un pigmento naturalmente verde llamado biliverdina (la misma molécula que, cuando está presente en altas concentraciones, provoca el aspecto amarillo verdoso de la ictericia en las personas). Y a diferencia de la mayoría de los vertebrados, que metabolizan la biliverdina en otros compuestos más apagados, estos lagartos de Nueva Guinea acumulan el pigmento en su sangre hasta el punto de que su tono verde predomina sobre el rojo de la hemoglobina en el torrente sanguíneo y los tejidos.

Espeluznante y transparente

Los peces draco antárticos, de la familia Channichthyidae, son los únicos vertebrados conocidos que no producen hemoglobina y no tienen glóbulos rojos. Su sangre es de un color blanco lechoso y translúcido. “Realmente tienen un aspecto un tanto fantasmal”, dice Postlethwait.

En lugar de hemoglobina o cualquier proteína equivalente que se una al oxígeno, los draco antárticos dependen del oxígeno que se disuelve directamente en su torrente sanguíneo. También tienen corazones y capilares más grandes en comparación con otros peces antárticos, lo que les permite bombear y hacer circular cantidades de sangre más grandes. Los draco antárticos son depredadores pacientes que cazan al acecho: esperan a su presa en lugar de lanzarse a capturarla, lo que les permite gastar menos energía y requerir menos oxígeno.

Un estudio reciente sobre los draco antárticos, realizado por Postlethwait y sus colegas, investigó los genomas de varias especies de peces para comprender por qué los genes encargados de producir hemoglobina se han eliminado del ADN de estas criaturas. Según Postlethwait, sigue siendo un misterio si los draco antárticos perdieron primero sus glóbulos rojos y luego su hemoglobina, o viceversa. Lo que provocó esa pérdida también es un enigma. Una hipótesis que sugieren los investigadores es que las frías aguas del Océano Austral antártico eran lo suficientemente ricas en oxígeno como para que la función intermediaria de la hemoglobina quedara obsoleta.

Hemoglobina superpotente

Los extraños colores que puede adoptar la sangre son solo el comienzo de lo asombroso que es este fluido. Y los descubrimientos siguen surgiendo. En los ecosistemas de gran altitud, muchas especies deben lidiar con la escasez de oxígeno. Esto ha llevado a la hemoglobina de algunos habitantes de las montañas a funcionar a toda máquina.

El ratón Peromyscus, por ejemplo, puede vivir hasta a 14.000 pies (4.200 metros) sobre el nivel del mar —miles de pies más alto que el punto en el que muchos humanos comienzan a desarrollar mal de altura—. Este ratón ha desarrollado una hemoglobina que forma enlaces extremadamente fuertes con el oxígeno. Los colibríes andinos y las ranas Pelophylax nigromaculatus de gran altitud también presentan alteraciones similares en su hemoglobina.

Sin embargo, las adaptaciones siempre conllevan compensaciones, dice Cheviron, de la Universidad de Montana. Ese ratón Peromyscus de gran altitud, por ejemplo, tiene cierta dificultad para liberar el oxígeno de la hemoglobina y llevarlo a sus tejidos. Compensan la falta de suministro de oxígeno, explica, al tener mayores cantidades de mitocondrias que liberan oxígeno en sus fibras musculares.

Cuanto más investigan los científicos, más descubren variaciones exquisitas de este tipo en la sangre: células “notablemente adaptadas por la evolución”, dice Postlethwait, “que facilitan la maravillosa diversidad de formas de vida que habitan nuestra Tierra”.

La sangre peculiar que se encuentra en todo el reino animal también puede aportar información sobre la salud humana. La evolución de la hemoglobina en el diminuto ratón Peromyscus podría inspirar terapias para enfermedades que provocan hipoxia, dice Cheviron, incluida la enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Y para los casi 2.000 millones de personas que viven con anemia, o con niveles insuficientes de glóbulos rojos o hemoglobina, los animales de la Antártida que sangran de forma transparente podrían ofrecer pistas para nuevos tratamientos. “Claramente los peces draco antárticos lo han descubierto,” dice Postlethwait.

Artículo traducido por Debbie Ponchner
Fuente: Revista Knowable