Indicadores de pH y colores de piel fantásticos

Desde que leí las respuestas creativas en esta pregunta

( ¿Cómo puedo explicar que la piel alienígena sea de diferentes colores? )

He estado pensando en la logística detrás de los fantásticos colores de piel. Sin embargo, una parte que me llamó la atención fue la idea de que los niveles de pH podrían influir en la apariencia externa de una criatura.

Una de las cosas más prometedoras que encontré en relación con eso fue el azul de bromotimol. El azul de bromotimol es un indicador de pH que tiene un rango de incoloro a azul brillante, pero con los niveles en sangre humana probablemente aparecerían entre verde té y turquesa apagado. Por lo general, se usa para probar cantidades de ácido carbónico, un elemento que ya existe en cierta medida en la sangre humana.

Esto me lleva a preguntas principales:

  • ¿Cómo puede una criatura humanoide mantener este indicador de pH en su fisiología (es decir, no eliminarlo inmediatamente del sistema o morir por exposición)?
  • ¿Cómo puedo hacer que los efectos del azul de bromotimol se manifiesten en la piel?
  • Como beneficio adicional, ¿hay otros productos químicos que puedan funcionar de manera similar y no requieran demasiados cambios en la biología humana?

Respuestas (3)

Lo que me preocupa de la propuesta del azul de bromotimol es que no parece ser un químico orgánico, es decir, ningún organismo vivo lo produce. Esto significa que no es posible (o al menos improbable) que se cree en la naturaleza, y tendría que reponerse artificialmente. Esos son obviamente algunos grandes obstáculos que superar.

Hay indicadores de pH naturales que sirven de la misma manera que el azul de bromomithol, para sus propósitos.

  • Las antocianinas se sintetizan en las plantas a través de la ruta metabólica de los fenilpropanoides en ciertas plantas, utilizando una serie de enzimas. Para que esta síntesis funcione, un organismo a su vez necesitaría sintetizar las enzimas utilizadas en esta vía. Esto suele ser un pequeño problema cuando se trata de introducir nuevos productos químicos en un organismo: se necesitan muchas más enzimas y proteínas intermedias, y se debe mantener un delicado equilibrio. Aún así, no es una tarea imposible, solo una muy difícil. Las antocianinas no son tóxicas para los humanos, por lo que no deberían ser un peligro para sus organismos.
  • En Hydrangea macrophylla , el color de la flor está determinado por los niveles de aluminio en el suelo . Sin aluminio, domina la antocianina roja ; cuando se agrega algún tipo de compuesto de aluminio soluble en agua, puede unirse con la antocianina y hacer que la flor se vuelva azul. Para aprovechar esto, querrá observar la producción de antocianina nuevamente y determinar cómo el aluminio podría llegar a las células del organismo (supongo que vendría a través de la dieta). Una vez más, probablemente no tendrás problemas de toxicidad.
  • El tornasol es el resultado de compuestos naturales que se encuentran en los líquenes. Desafortunadamente, es una mezcla compleja cuando funciona mejor, pero sus propiedades se deben principalmente a un químico llamado 7-hydroxphenoxazone , basado en parte en phenoxazine . No sé si un solo organismo podría producir todos los compuestos constituyentes.

Me imagino que los principales centros de producción de cualquier indicador que elija estarían cerca de las capas superiores de la piel. Actualmente, unas células especiales llamadas melanocitos crean melanina , que determina el color de la piel. Todo lo que tiene que hacer es cambiar los melanocitos por las células modificadas que diseñe para crear los pigmentos de su elección. Reproducirán las vías que se encuentran en las células vegetales para producir los indicadores, pero eso no significa que tendrán todas las mismas características (por ejemplo, paredes celulares) de las células vegetales. Serán híbridos, de verdad.

¡Realmente nunca supe que esa era la razón de la coloración de la hortensia! Pensé que las flores rosas/azules eran solo variedades diferentes de la planta. Tu aprendes algo nuevo cada dia.

Hay personas con piel azul en la vida real. Esto tiene algo que ver con la hemoglobina.

Un tono de piel azul puede ser causado por metahemoglobinemia donde se acumula un exceso de metahemoglobina (una forma de hemoglobina que contiene hierro férrico y hierro ferroso y es inútil o muy pobre para transportar oxígeno en la sangre). Esto puede ocurrir si hay una deficiencia en la enzima llamada citocromo-b5 metahemoglobina reductasa que convierte la metahemoglobina en hemoglobina.

Normalmente, las personas tienen menos del 1 por ciento de metahemoglobina. Entre el 1 y el 10 por ciento no tiene mucho efecto y los niveles superiores al 20 por ciento tienden a causar anomalías cardíacas, convulsiones e incluso la muerte. Pero a niveles de entre el 10 y el 20 por ciento, una persona puede desarrollar piel azul sin ningún otro síntoma.

Las incidencias de metahemoglobinemia son extremadamente raras, pero ocurren y una familia en particular está registrada como gravemente afectada.

Martin Fugate llegó a Troublesome Creek en el este de Kentucky desde Francia en 1820 y el folclore familiar dice que era azul. Se casó con Elizabeth Smith, quien también portaba el gen recesivo. De sus siete hijos, se informó que cuatro eran azules.

No había ferrocarriles y pocas carreteras fuera de la región, por lo que la comunidad permaneció pequeña y aislada. Los Fugate se casaron con otros primos Fugate y familias que vivían cerca, con nombres como Combs, Smith, Ritchie y Stacy.

Benjamin Stacy, nacido en 1975, es el último descendiente conocido de los Fugates que nació exhibiendo el color azul característico de la enfermedad, pero perdió su tono de piel azul a medida que envejecía. Benjamin "Benjy" Stacy asustó tanto a los médicos de maternidad con el color de su piel "tan azul como el lago Louise" que lo llevaron de urgencia pocas horas después de su nacimiento en 1975 al Centro Médico de la Universidad de Kentucky.

Mientras se preparaba una transfusión, la abuela del bebé sugirió a los médicos que se parecía a los "Fugates azules de Troublesome Creek". Los familiares describieron a la bisabuela del niño, Luna Fugate, como "azul por todas partes" y "la mujer más azul que he visto".

El relato más detallado, "Gente azul de Troublesome Creek", fue publicado en 1982 por Cathy Trost de la Universidad de Indiana, quien describió la piel de Benjy como "casi morada".

El trastorno puede ser hereditario, como fue el caso de la familia Fugate, o causado por la exposición a ciertas drogas y sustancias químicas como los anestésicos como la benzocaína y la xilocaína. El carcinógeno benceno y los nitritos utilizados como aditivos para la carne también pueden ser culpables, así como ciertos antibióticos, como la dapsona y la cloroquina.

Dr. Ayalew Tefferi, hematólogo de la Clínica Mayo de Minnesota. Se informa que describió los labios de los pacientes con metahemoglobinemia como morados, su piel azul y su sangre como "color chocolate" porque no está oxigenada.

Consulte también https://www.livescience.com/34410-blue-skin-argyria-methemoglobinemia.html

¡Hola, bienvenidos a Worldbuilding! +1 para un artículo muy interesante! Sin embargo, debido a la naturaleza de Internet, los enlaces ocasionalmente se interrumpen, por lo que ya no se puede acceder a ellos (fácilmente), entonces, ¿podría editar su respuesta y resumir / citar del artículo los fragmentos de información relevantes? Gracias
Sí, vale la pena incluir más detalles. Haré una versión editada de esto para su inclusión propuesta aquí si está de acuerdo.
Puedo dar fe de lo desconcertante que puede ser ver a un bebé azul, aunque no por las mismas razones descritas aquí. Cuando nació mi hijo, también era azul/púrpura (sospecho que no es poco común debido a los bajos niveles de oxígeno durante el nacimiento). Afortunadamente, inmediatamente después de su primera respiración, todo su cuerpo se volvió rosado, después de la segunda respiración, sus brazos y piernas se volvieron rosados ​​y poco después sus manos y pies hicieron lo mismo.
Se ha avanzado que su respuesta se pega en gran parte literalmente de otras páginas, pero se presenta como propia. Acabo de hacer que todo se indique como citado, en lugar de eliminarlo como plagio. Debe editar la publicación para indicar qué partes se extraen de dónde y considerar qué tan detallado necesita obtener.
@JDługosz En realidad, simplemente vinculé un artículo en mi respuesta de una oración. Gracias por editarlo (o quien haya incluido el texto del artículo) para incluir información del artículo, pero me ofende que me acuse de plagio. Quiero decir, a menos que publicar una sola línea en un artículo que claramente no escribí y que nunca afirmé haber escrito sea plagio, entonces supongo que soy culpable de los cargos.
Ya veo: el historial de edición muestra que originalmente solo publicaste un enlace. Debe saber que las respuestas de solo enlace no son buenas; usted debe parafase el contenido. La persona que te “ayudó” se excedió. Tenga en cuenta que se le notifican las ediciones realizadas por otros, y puede hacer un seguimiento con más correcciones o rechazarlas.
No miré la historia originalmente, solo seguí las banderas de mod. Fui el único moderador durante el fin de semana.

Depende del nivel de cambio que esté dispuesto a aceptar para los humanoides, los cambios bioquímicos en el color de la piel son "fáciles" de lograr en la naturaleza. Por fácil no me refiero a simple, quiero decir que hay suficiente variedad bioquímica disponible en la naturaleza para producir casi cualquier efecto de color que desee con suficiente presión evolutiva y tiempo.

El pulpo es un ejemplo de ello, como se puede ver en los videos aquí: video1 video2 Si desea usar azul de bromotimol específicamente, dudo que esto se pueda lograr sin una reelaboración muy extensa de la bioquímica humana, aunque sospecho que sería posible.

Una buena opción amigable para los humanos podría ser tomar algo que funcione de una manera vagamente similar a la hemoglobina que tiene un cambio de color rojo-azul basado en el balance de oxígeno y dióxido de carbono. Si la sangre venosa y la sangre arterial se llevaran cerca de la superficie, el cuerpo podría cambiar más fácilmente entre las dos en un proceso similar al rubor. Otra opción sería incluir hemocianina en la sangre como la que usa el pulpo, pero esto implicaría un reordenamiento metabólico considerable.