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04 octubre 2019

Luces en el océano profundo: cinco animales que brillan en la oscuridad

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Aunque el ejemplo más conocido de bioluminiscencia es la luciérnaga, lo cierto es que son escasos los organismos terrestres que la exhiben. Por el contrario, es en la inmensidad de los océanos, en las profundidades marinas en las que la luz no penetra, donde este fenómeno se manifiesta en todo su esplendor. Se estima que más de las tres cuartas partes de los seres vivos que habitan en este entorno brillan en esa oscuridad perpetua. Y algunos de ellos con sorprendentes adaptaciones.

Tiburones gato

La capacidad de ciertos seres vivos para producir luz mediante una reacción química surgió en el medio marino en múltiples ocasiones y en distintos organismos, evolucionando de forma independiente. Esa teoría concuerda con el reciente descubrimiento, publicado en agosto de este año, que explica que la singular biofluorescencia que exhiben ciertas especies de tiburones gato es generada por una novedosa familia de metabolitos —sustancias químicas producidas en el propio cuerpo, durante procesos como la respiración o la digestión—, no identificados hasta ahora, y que están presentes en exclusiva en las franjas oscuras de la piel de estos escualos. En concreto en el alitán mallero (Scyliorhinus retiferes) y en el tiburón o pejegato inflado (Cephaloscyllium ventriosum).

Bioluminiscencia del tiburón o pejegato inflado (Cephaloscyllium ventriosum). Fuente: Wikimedia

El resultado es una biofluorescencia que, al parecer, solo pueden detectar otros ejemplares de las mismas especie. Por eso, se asume que sus principales funciones son las de comunicación e identificación y búsqueda de potenciales parejas.

Peces dragón

En el medio marino la radiación azul es la que mejor se transmite y alcanza una mayor distancia, mientras que la radiación roja es rápidamente absorbida. Esto provoca que la práctica totalidad de los organismos que habitan en este medio solo perciban la región del espectro del verde y el azul; y que, por tanto, su bioluminiscencia se restrinja a esta región. También ese es el motivo por el que muchas especies marinas tienen una pigmentación roja, que los convierte en invisibles a ojos de sus depredadores.

Una notable excepción la constituyen los peces dragón de la familia Malacosteidae, que son capaces de producir una bioluminiscencia roja solo para sus ojos, ya que han evolucionado para poder percibirla. Esto lo logran mediante una singular adaptación de los órganos fotóforos (donde se genera la bioluminiscencia) que tienen en la frente. Dentro de ellos el mecanismo de producción de luz es en principio análogo al del resto de organismos bioluminiscentes: producen una radiación azul que, no obstante, es absorbida por una molécula fluorescente que reemite dicha radiación en el rango de longitudes de onda del color rojo. Además, el fotóforo está recubierto por una membrana que actúa a modo de filtro y que solo permite el paso de la radiación roja. Así pueden barrer el medio marino con una luz invisible para el resto de organismos y divisar a sus presas sin que estas sean conscientes de ello.

Calamar luciérnaga

El calamar luciérnaga (Watasenia scintillans) está equipado con un completo juego de cientos de diminutos fotóforos que recubren todo su cuerpo y sus tentáculos, y que emiten una intensa luz azul. Como muchos organismos bioluminiscentes, el calamar luciérnaga es capaz de controlar dichos fotóforos para que emitan en continuo o en parpadeos y para que lo hagan por regiones —al unísono o secuencialmente— para crear una amplia variedad de patrones y señales luminosas.

Principio del camuflaje de contrailuminación del calamar luciérnaga, Watasenia scintillans. Crédito: Chiswick Chap

Los biólogos creen esta especie los utiliza con distintos fines; entre ellos, para comunicarse con sus congéneres. De hecho, estudios científicos apuntan que, al igual que sucede con las luciérnagas terrestres, las hembras escogen a uno u otro macho en función de su particular sinfonía lumínica. Eso respaldaría el hecho de que esta especie de calamar es la única capaz de ver en color, al disponer de unos grandes ojos equipados con los tres tipos de conos fotoreceptores y una sofisticada retina.

Además, este juego de cientos de puntos luminosos parpadeantes también les sirve como camuflaje, al ocultar y distorsionar su silueta. Mientras que unas señales luminosas les sirven como distracción frente a sus predadores, otras las usan como reclamo para atraer a sus presas.

Gusano marino bombardero

El gusano Swima bombiviridis, que vive en las profundidades marinas, tiene la extraordinaria capacidad de soltar bombas luminiscentes. Estos proyectiles son regiones modificadas de sus branquias, a modo de sacos o esferas, llenas de un fluido capaz de producir luminiscencia. Cuando se desprenden, la bomba se activa y provoca un intenso estallido de luz que dura varios segundos para ir apagándose poco a poco, una distracción para sus predadores que el gusano marino aprovecha para huir nadando en sentido contrario a la explosión.

Ese mecanismo de distracción y escapismo es similar al que emplea el calamar Octopeuthis deletron, dotado de unos tentáculos que es capaz de desprender cuando siente una presión suficiente sobre ellos; es decir, cuando algo los atrapa. Entonces, el miembro liberado se agita durante una docena de segundos, al tiempo que emite una intensa bioluminiscencia que confunde al atacante y da al mutilado calamar la oportunidad de escabullirse.

Calamar hawaiano

El calamar hawaiano (Euprynma scolotes) es uno de los más sofisticados ejemplos de bioluminiscencia simbiótica; es decir, cuando no es el propio organismo el que la produce a través de su metabolismo, sino que ejerce como huésped para bacterias bioluminiscentes que colonizan sus fotóforos a cambio de protección y alimento. En el caso del calamar hawaiano y su simbionte, la bacteria Vibrio fischeria, dichos fotóforos se encuentran distribuidos a lo largo de todo el manto del cefalópodo. Durante el día, el calamar permanece enterrado bajo los fondos arenosos del suelo marino; y cuando oscurece asciende por la columna de agua en busca de alimento.

El calamar hawaiano. Crédito: Chris Frazee and Margaret McFall-Ngai

Es entonces cuando su entramado de fotóforos entra en acción: la luz que emiten se equipara a la que se filtra de la luna, logrando una contrailuminación que permite borrar su silueta y ocultar así su presencia a los potenciales depredadores. Como casi todos los organismos simbióticamente luminiscentes, al nacer, el calamar carece de esas bacterias, por lo que durante las primeras horas de vida segrega una mucosidad que las captura.

En el caso del calamar hawaiano se ha comprobado que su relación simbiótica con sus bacterias va más allá, ya que también controlan los ritmos circadianos del cefalópodo: las bacterias solo se activan y encienden al anochecer y parece ser que es esta luz en particular —con una determinada longitud de onda— la que activa los mecanismos que regulan su reloj interno.

Miguel Barral

@migbarral

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