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Introducción
¿DE QUÉ ESTÁ HECHO TODO LO QUE NOS RODEA?
¿Por qué varias especies de seres vivos 
tienen la capacidad de producir luz?
Figura 1. Bioluminiscencia Marina
La mayoría de los organismos bioluminiscentes 
se encuentran en el océano. Estas especies marinas 
bioluminiscentes incluyen peces (figura 1), bacterias 
y medusas. Algunos organismos bioluminiscentes, 
incluyendo las luciérnagas y los hongos, se 
encuentran en la tierra. Casi no existen organismos 
bioluminiscentes de hábitats de agua dulce.
Nombra algunos organismos que pueden emitir luz: 
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Al observar la diversidad de animales marinos y terrestres, podemos descubrir que una gran variedad 
de ellos son capaces de producir su propia luz y en la mayor parte del volumen del océano, la 
bioluminiscencia es la principal fuente de luz. La bioluminiscencia es casi ausente en agua dulce, con 
la excepción de algunas larvas de insectos. En tierra, las luciérnagas son los ejemplos más significativos, 
pero también existen hongos y algunas lombrices de tierra. 
Esta diferencia entre organismos acuáticos y terrestres que presentan bioluminiscencia, se explica a 
partir de dos factores: 
• El océano presenta condiciones ambientales estables de temperatura y concentración de minerales. 
Estas condiciones han permitido una historia evolutiva ininterrumpida en el desarrollo de la biolu-
miniscencia.
• Los organismos que habitan las zonas oceánicas que reciben luz tenue o que se hallan bajo oscuridad 
absoluta han desarrollado mecanismos de bioluminiscencia, modificando la función del metabolismo 
antioxidante que ya poseían.
La mayoría de las hipótesis planteadas para explicar la evolución de los sistemas luminiscentes se 
dividen en dos categorías:
• Algunos animales marinos emigraron a mayores profundidades para evadir la detección por 
depredadores visuales.
• La selección natural pudo favorecer el desarrollo de ojos más sensibles y la visibilidad de algunas 
señales visuales. Una consecuencia de estos cambios se ha rastreado hasta identificar la modificación 
de una enzima oxigenasa. 
• Tal como ocurrió con el metabolismo antioxidante que sufrió modificaciones para funcionar como 
mecanismo de bioluminiscencia, a lo largo del tiempo geológico, la bioluminiscencia ha sufrido 
modificaciones que han diversificado su función en aras de garantizar el éxito reproductivo de las 
especies que la poseen.
La luciferina es el nombre genérico que reciben las proteínas involucradas en la reacción de biolumi-
niscencia. En la tabla 1 se observan diferentes estructuras que esta puede poseer. 
Actividad 1
Origen metabólico de la bioluminiscencia
Objetivos de aprendizaje
Revisar las funciones de la bioluminiscencia en diferentes especies animales. 
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radiolarios
dino�agelados
cnidarios
ctenóforos
cefalópodos
ostrácodos
copépodos
eufáusidos
quetognatos
peces
coelenterazinaLuciferina bacteriana Luciferina de los
dino�agelados Cypridina luciferina
CH2
N
H
N
H
NH
N
CH2 O
O
O
O
O-
O-
P(CHOH)3
HO
OH
HN N
N
O
HN
H
N
N
H
NH
N N
O
H3C
CH3
NH2
CH2OH
NaO2C
NaO2C
Me
MeMe 
Me
NH
NH
HN
H
O
O
HN
Tabla 1. Estructuras de la luciferina 
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Orígenes evolutivos de la bioluminiscencia
No se puede establecer con certeza cuantas 
veces ha evolucionado la bioluminiscencia, por 
ejemplo, si consideramos la simbiosis entre el 
calamar y un tipo de bacteria bioluminiscente, el 
rasgo puede haber evolucionado una sola vez 
para las bacterias, pero cada vez que el calamar 
debe desarrollar órganos especializados para 
alojar estos organismos y emitir luz, se ha presentado 
una evolución a nivel del proceso bioluminiscente.
La bioluminiscencia se destaca por su amplia 
distribución en todo el océano, desde la superficie 
hasta las profundidades del mar, y desde los polos 
a los trópicos. De hecho, para muchos animales 
marinos, su estímulo visual primario proviene de 
la luz generada biológicamente, más que de la 
luz solar.
Un ejemplo de bioluminiscencia por simbiosis es 
la que se presenta en el género Porichthys; es un 
grupo de peces conocidos como peces guardia-
marina o peces sapo, absorben luciferina de la 
“semilla de camarón” que consumen. (Figura 3)
Observa las siguientes imágenes y elabora una primera hipótesis de la bioluminiscencia para los 
organismos acuáticos y terrestres.
Figura 2. Bioluminiscencia
Figura 3. Pez guardiamarina Porichthys
Figura 4. Luciérnaga Figura 5. Pez bioluminiscente
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La bioluminiscencia es un fenómeno que ocurre 
en diferentes organismos, para que esta reacción 
química ocurra es necesaria la presencia de una 
proteína denominada luciferina (nombre genérico 
de la molécula necesaria para la bioluminiscencia 
que tiene diferentes formas), una enzima catalizadora, 
en este caso la luciferasa, oxígeno molecular y 
ATP (Trifosfato de adenosina), sustancia capaz de 
generar la energía necesaria para que se dé la 
reacción. (Figura 6).
El proceso continúa así: el oxígeno oxida la 
luciferina y esta acelera la reacción, produciendo 
la oxidación de la luciferina.
En este último proceso se libera el exceso de 
energía en forma de luz (Figura 7).
La composición química de la luciferasa y de las 
luciferinas varía, lo que produce colores distintos. 
La única característica común en todos los 
organismos que emiten luz es el requerimiento 
de oxígeno y ATP, requisito imprescindible en la 
reacción bioluminiscente (Figura 8).
¿Qué ventaja adaptativa le otorga la bioluminiscencia a los organismos que la poseen?
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O
O
O
O O
O
O
O
O
Oxigeno
Luciferina
Luciferasa
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
Fotón
Figura 6. Proteína luceferina, enzima luciferasa y Oxígeno
Figura 7. Oxidación de la luciferina
Figura 8. Liberación de luz
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¿Qué se requiere para que suceda la bioluminiscencia?
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Las fotoproteinas también varían en diferentes 
especies, estos compuestos son proteínas que 
presentan la capacidad de emitir luz, tienen un 
mecanismo de acción diferente a la reacción típica 
de la bioluminiscencia que es enzima sustrato, la 
fotoproteína por el contrario forma un complejo 
molecular con la luciferina en presencia del Ca2+, 
un ejemplo es lo que ocurre en las medusas del 
género Aequorea (Figura 9).
Figura 9. Fotoproteína en la medusa del género Aequorea
Lista algunas funciones que consideres puede cumplir la bioluminiscencia en los organismos acuáticos
Actividad 2
Funciones de la bioluminiscencia en ambientes acuáticos
Figura 10. Medusa Figura 11. Crustáceo
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Reproducción
La bioluminiscencia es utilizada en algunas especies 
para la atracción del compañero y para el 
reconocimiento.
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Las múltiples funciones de la bioluminiscencia permiten determinar la naturaleza del entorno donde han 
evolucionado los diferentes organismos acuáticos y terrestres, su adaptación al medio y su capacidad 
para camuflarse y cazar. Por ejemplo, en el caso de los peces guardiamarina Porichthys (figura 3), que 
poseen debajo de sus ojos un órgano receptor de luz roja que es utilizada para iluminar sus presas, 
las cuales no pueden observar este tipo de luz. 
En la figura 12 se observa un Terebellidae, que emite una luz de color rojo, que según el espectro 
electromagnético tiene longitud de onda mayor (620- 750 nm), con respecto al polychaetes figura 14 
que emite una longitud de onda menor (450 – 495 nm).
La función de la bioluminiscencia se puede dividir en tres grandes categorías: reproducción, depredación 
y defensa.
Figura 12. Terebellidae Figura 13. Polychaetes 
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Depredación
Varios peces de aguas profundas utilizan la 
bioluminiscencia como un señuelo para atraer 
a sus presas
Defensa
En algunas especies la bioluminiscencia es 
utilizada como un mecanismo de defensa contra 
depredadores
Atracción de la presa
Confundir la presa
Iluminar la presa
Asustar al depredador
Coloración de advertencia
Distracción, corriente de humo
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400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720
La bioluminiscencia se puede observar en diferentes rangos del espectro electromagnético en una 
longitud de onda desde los 400 hasta los 720nm (Figura 14).
Emisión de bioluminiscencia en organismos acuáticos: entre los 400 y 500 nm
Emisión de bioluminiscencia en organismos terrestres, a lo largo de todo el espectro visible
Actividad 3
Bioluminiscencia en masa
Es la mejor longitud de onda para la transmisión de 
luz en el agua de los océanos
Se centra en la región del verde.
Corresponde a la máxima sensibilidad de pigmentos 
visuales de la mayoría de organismos marinos
En esta región se centra la máxima sensibilidad de 
los pigmentos visuales de los organismos terrestres. 
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Figura 15. Región del océano Índico frente a las costas de 
Somalia
 Figura 16. Costa sur de Inglaterra en 1999
Como se menciona en el artículo Bioluminiscencia 
Bacteriana:
Desde 1915 existen numerosos datos bien docu-
mentados en los que se habla de la aparición de 
masas bioluminiscentes en zonas costeras. Este 
fenómeno, denominado “milky sea”, ya aparece 
bien descrito en el famoso texto de Julio Verne, 
Veinte mil leguas de viaje submarino, publicado 
en 1870. Las recientes observaciones por 
satélite de estas formaciones efímeras tan 
sorprendentes, parecen confirmar la hipótesis 
más aceptada sobre la naturaleza de este 
fenómeno. Los datos indican que podría tratarse 
de afloramientos de la microalga Phaeocystis 
sp. En cuyo interior, asociadas al estado colonial, 
se encontrarían bacterias bioluminiscentes (Ana 
Martín S. S., 2010). (Figura 15).
Reúnete con dos compañeros y desarrollen la siguiente actividad.
Bioluminiscencia en dinoflagelados: estos organismos, que deben su nombre a que se impulsan 
moviendo una larga y delgada cola en forma de látigo o flagelo, miden sólo unas cinco centésimas de 
milímetro. Se les puede encontrar en muchos lugares de los mares tropicales. Son organismos unicelulares 
que se desarrollan en las bahías cerradas y en las estaciones favorables producen suficiente luz al punto de 
dar al agua un aspecto azul brillante.
Emisión de bioluminiscencia en organismos acuáticos entre los 600 y 700 nm.
Algunos organismos pueden emitir luz de otros 
colores gracias a que emplean moléculas 
fluorescentes que reemiten, en otras longitudes 
de onda, la luz que ellos mismos producen.
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Observa con atención la figura 16 y responde, ¿qué condiciones ambientales crees que favorecen la biolu-
miniscencia en masa de los dinoflagelados?
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¿Qué ventaja adaptativa tiene para estas especies la bioluminiscencia en masa?
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Figura 17. Bioluminiscencia terrestre 
En la figura 17 se observan los gusanos araña 
Arachnocampa, estos utilizan su luz azul-verde 
para atraer su alimento.
La luz que producen atrae insectos, los cuales 
vuelan hacia ellos y son atrapados en una pegajosa 
telaraña que previamente han fabricado.
Actividad 4
Bioluminiscencia organismos terrestres
Figura 18. Bicho de luz (Lampyris noctiluca) Figura 19. Hongos bioluminiscentes 
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Reúnete con dos compañeros y escribe cuatro funciones de la bioluminiscencia para seres vivos 
terrestres
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Las luciérnagas son tal vez los organismos bioluminiscentes más famosos, con más de 2000 
especies conocidas. Las luciérnagas pueden regular la cantidad de oxígeno que entra en su abdomen 
(donde la reacción química tiene lugar) y pueden crear un patrón intermitente (Figura 18).
Los hongos del género Mycena proporcionan un ligero brillo verde en la noche. De las 500 especies 
pertenencientes a este género, sólo 33 son bioluminiscentes (Figura 19).
Aplicación Biológica de la bioluminiscencia 
La bioluminiscencia reviste importancia para la ciencia pues produce una luz que no contamina, 
no produce calor, y no se agota.
La iluminación entre los organismos vivos interesa especialmente por su eficiencia y escaso im-
pacto, ya que no hay energía que se disipe en forma de calor residual, al tratarse de una luz “fría”, 
obtenida a través de mecanismos que han evolucionado durante millones de años (faircompanies, 
2007).
Existen varias aplicaciones biotecnológicas para la luz biológica, entre ellas se cuentan:
• Aplicaciones biológicas con la proteína verde GFP para identificar la evolución de tumores en 
animales.
• Identificadores biológicos que podrían ser aplicados en todo tipo de organismos para su control 
y trazabilidad (incluidos los humanos).
• Detectores luminosos de determinadas especies bacterianas en entornos concretos.
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Figura 20. Medusa del género Aequorea
Figura 21. Bioluminiscencia en dinoflagelados. 
La bioluminiscencia es el producto de una reacción 
bioquímica que libera energía en forma de luz en 
lugar de calor, como normalmente ocurriría.
Un ejemplo es lo que ocurre en las medusas del 
género Aequorea (Figura 20).
En la figura 21 se describe el proceso bioquímico que conlleva a la producción de rayos de luz en los 
dinoflagelados.
Observa la figura 21 y partiendo de la información presentada describe el proceso que ocurre en 
los dinoflagelados para producir luz.
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Tabla 2. Funciones de la bioluminiscencia
Función Descripción
Reproducción La bioluminiscencia es utilizada en algunas especies como referencia sexual.
Ejemplo: Luciérnaga
Camuflaje
En algunas especies de las profundidades marinas, utilizan la bioluminiscencia 
bacteriana para camuflarse y confundirse con la luz ambiental
Ejemplo: Calamar 
Atraer presas y defensa 
depredadores
La bioluminiscencia es utilizada como un señuelo para atraer presas por 
varios peces de aguas profundas y como defensa contra los depredadores.
Distracción Los calamares y crustáceos pequeños mezclan química bioluminiscente y 
suspensiones bacterianas con el propósito de distraer o repeler un depredador.
Comunicación
Los pirosomas, género Pyrosoma, son coloniales que viven por lo general 
en las capas superiores del océano abierto en los mares cálidos.
Cada pirosomas es sólo de unos pocos milímetros de tamaño, pero está 
incrustado en una túnica gelatinosa común que une a todos los individuos 
y les permite comunicarse y defenderse de los depredadores.
Iluminación
La mayoría de bioluminiscencia marina es de color verde o azul, pero 
existen especies que pueden emitir un resplandor rojo, que otros peces no 
pueden ver.
¿Qué es la bioluminiscencia?
Es la capacidad que poseen algunos seres vivos de emitir su propia luz
¿Cómo se produce?
Por medio de reacciones químicas que se dan dentro del cuerpo del animal, ya sea en tejidos 
propios o gracias al consumo de organismos bioluminiscentes. 
¿Qué función cumple en los organismos?
Cumple tres funciones: para la reproducción, la defensa y el ataque
¿Dónde se observan organismos bioluminiscentes?
Los hay terrestres y acuáticos. Pero la mayor cantidad de estos habitan en los océanos, donde a 
medida que se profundiza en la columna
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Lee con atención, y a continuación responde las preguntas planteadas.
La medusa y su proteína verde 
La proteína verde fluorescente ha existido durante 
más de 160 millones de años en los fotoórganos 
de una especie de medusa, Aequorea victoria, y 
es en parte responsable de su bioluminiscencia. 
Los organismos bioluminiscentes son capaces de 
emitir luz transformando energía química en 
lumínica (Figura 23).
La primera descripción de un organismo biolumi-
niscente data de muy antiguo y se debe a Cayo Figura 23. Medusa
Plinio Segundo el Viejo (23-79 DC), quien describió en su Historia Natural la existencia de unas medusas 
en la bahía de Nápoles que resplandecían con una tonalidad verdosa al ser expuestas a la luz solar. 
Plinio desarrolló una técnica para decorar cerámica empleando triturados de estos animales.
El científico japonés Osamu Shimomura, desde 1961 se dedicó a exprimir más de 10.000 ejemplares 
de Aequoria para aislar la sustancia responsable de la bioluminiscencia de esta medusa. Sus estudios 
condujeron a la identificación de la proteína que emitía fluorescencia verde (Green Fluorescence Protein: 
GFP, siglas en inglés) al ser iluminada con luz azul.
Shimomura determino que la GFP no requiere ningún aditivo para fluorescer. Esta singular propiedad 
es uno de los factores que ha hecho que la GFP pasara de ser una curiosidad científica a convertirse 
en una poderosa herramienta extensamente utilizada en biología, ejemplo de ellos son los estudios 
con animales transgénicos, desde ratones a cerdos, pasando por conejos, gatos y peces, que expresan 
proteínas fluorescentes y que tienen aplicaciones muy diversas en investigación biomédica y biotec-
nológica.
Pero el hallazgo más significativo a nivel medico es la posibilidad de marcar con proteínas fluorescentes la 
evolución de tumores en animales de experimentación, simplemente observando la fluorescencia 
que emiten las células cancerosas al iluminar los animales vivos con luz del color adecuado.
La observación del crecimiento de bacterias patógenas, del desarrollo de circuitos neuronales o de 
la enfermedad de alzhéimer, la detección de contaminación por metales pesados o la lucha contra la 
malaria, son ejemplos de los muchos estudios que han visto luz verde gracias a la GFP.
Cuando Shimomura inició el estudio de organismos marinos bioluminiscentes, tan sólo pretendía 
entender qué es lo que les hacía emitir luz. Sin embargo, sus trabajos y los que siguieron, constituyen 
un ejemplo más de cómo la investigación básica puede conducir, a veces de forma inesperada, a una 
verdadera revolución científica.
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1. ¿Qué ventajas biológicas tiene el descubrimiento de la proteína verde? 
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2. ¿Qué otras aplicaciones puede tener la proteína verde de las medusas GFP?
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Hipotetiza: 
¿Por qué no hay mamíferos bioluminiscentes? Explica tú respuesta.
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¿Sería posible que surjan mamíferos bioluminiscentes? Explica tú respuesta. 
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Lista de figuras
Figura 1. Bioluminiscencia Marina 
Figura 2. Bioluminiscencia. 
Echeverría. A. (2012, Octubre 27). Watasenia scintillans. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.
wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Gusano 
Figura 3. Pez guardiamarina Porichthys. 
Widder/HBOI. (1999). Photostomias. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.wikimedia.org/wiki-
pedia/commons/2/2c/Photostomias.jpg 
Figura 4. Luciérnaga. 
Yikrazuul. (2006, Julio 3) Photinus pyralis Firefly glowing. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.
wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Photinus_pyralis_Firefly_glowing.jpg 
Figura 5. Pez bioluminiscente. 
Edd48. (2006, septiembre 8). Messina Straits Argyropelecus hemigymnus. [Fotografía]. Obtenido 
de: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/Messina_Straits_Argyropelecus_hemi-
gymnus.jpg 
Figura 6. Proteína luceferina, enzima luciferasa y Oxígeno 
Figura 7. Oxidación de la luciferina
Figura 8. Liberación de luz
Figura 9. Foto proteína en la medusa del género Aequorea. 
Yikrazuul. (2008, julio 24). Aequorin 1EJ3. [Ilustración]. Obtenido de: http://es.wikipedia.org/wiki/
Archivo:Aequorin_1EJ3.png 
Figura 10. Medusa. Kobac. 
(2005, septiembre 3). Expl0469 - Flickr - NOAA Photo Library. [Fotografía]. Obtenido de: http://
upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Expl0469_-_Flickr_-_NOAA_Photo_Library.jpg 
Figura 11. Crustáceo
Biopics. (2011, abril 11). Antarctic krill. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.wikimedia.org/wikipe-
dia/commons/c/c7/Antarctic_krill_(Euphausia_superba).jpg 
Figura 12. Terebellidae. Buschmann. 
(2007, marzo 1). Lanice Conchilega without its tub. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.wiki-
media.org/wikipedia/commons/e/e5/Lanice_conchilega.jpg 
Figura 13. Polychaetes. 
Uwe kils. (2004, diciembre 31). Tomopteris from plankton. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.
wikimedia.org/wikipedia/commons/4/40/Tomopteriskils.jpg 
Figura 14. Espectro electromagnético y su relación con la bioluminiscencia
Figura 15. Región del océano Índico frente a las costas de Somalia. 
1dayana1. (2008, mayo 9). Milky sea. [Fotografía satelital]. Obtenido de: http://upload.wikimedia.
org/wikipedia/commons/archive/8/8c/20080510142400%21Milky_sea.jpg 
18
Figura 16. Costa sur de Inglaterra en 1999. Mike, P. 
(2005, febrero 21). Cwall99 lg. [Fotografía]. Obtenido de: http://en.wikipedia.org/wiki/Fish_kill#me-
diaviewer/File:Cwall99_lg.jpg 
Figura 17. Bioluminiscencia terrestre.
Markrosenrosen. (2011. noviembre 13). Glowworm closeup. [Fotografía]. Obtenido de: glowed. 
http://en.wikipedia.org/wiki/Arachnocampa_luminosa#mediaviewer/File:Nz_glowworm.jpeg 
Figura 18. Bicho de luz (Lampyris noctiluca). 
Wolf. (2005, junio 18). Lampyris noctiluca. [Fotografía]. Obtenido de: http://upload.wikimedia.org/
wikipedia/commons/2/2b/Lampyris_noctiluca.jpg 
Figura 19. Hongos bioluminiscentes Ak ccm. 
(2010, julio 5). PanellusStipticus. [Fotografía]. Obtenido de http://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/7/7f/PanellusStipticusJuly5_2010_cropped.jpg 
Figura 20. Medusa del género Aequorea.
Peter Southwood. (2014, marzo 16). Aequorea sp P3164705. [Fotografía]. Obtenido de: http://com-
mons.wikimedia.org/wiki/File:Aequorea_sp_P3164705.JPG 
Figura 21. Bioluminiscencia en dinoflagelados. 
Para diseñar tomado de revista de la Academia de Ciencias Americana (Pro ceedings of the Na-
tional Academy of Sciences)
Figura 22. Diferencia entre fotoluminiscencia y quimioluminiscencia
Figura 23. Medusa. 
Mnolf. (2006, junio 27). The hydromedusa Aequorea victoria. [Fotografía]. Obtenido de: http://
en.wikipedia.org/wiki/Jellyfish#mediaviewer/File:Aequorea_victoria.jpg 
Lista de tablas
Tabla 1. Estructuras de la luciferina 
Tabla 2. Funciones de la bioluminiscencia
Referencias bibliográficas
Ana Martín, S. S. (2010). Bioluminiscencia bacteriana. Reduca (Biología). Serie Microbiología, 82.
faircompanies. (2007). faircompanies. Recuperado el 4 de Noviembre de 2014, de http://www.fair
companies.com/news/view/bioluminiscencia-iluminar-sin-emitir-calor-ni-usar-energia/ 
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National Geographic Society. (1996). National Geographic. Recuperado el 12 de Diciembre de 2014, 
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