domingo, 20 de agosto de 2017

Bioluminiscencia

Medusa peine Beroe gracilis, una especie que se puede encontrar en aguas marinas de Chile central (foto sacada del siguiente link: https://www.scubaboard.com/community/threads/el-no-vis-has-not-left-the-building.453231/)

La bioluminiscencia consiste en la capacidad de algunos seres vivos de generar luz propia. Sorprende la diversidad de especies que pueden generar luz, aunque no está del todo claro para que la usan en algunos casos y, aunque no muchos lo saben, en Chile también están presentes estas singulares criaturas.
¿Cómo se genera la bioluminiscencia? Deben estar presentes tres moléculas: luciferina, luciferasa y oxígeno. La primera es oxidada gracias al oxígeno, reacción acelerada por medio de la luciferasa y ¡Voila!: Se genera luz. Los órganos encargados de generar luz son llamados fotóforos y puede generarla el organismo mismo o bacterias que vivan en su interior.

Partamos por los hongos: sabemos que algunos generan luz en sus cuerpos fructíferos (callampas), y se piensa que pueden estar ligados a la reproducción al atraer insectos que se posan sobre ellos y quedan cubiertos de sus esporas, las cuales transportarán luego a otros lados. Los hongos saben cuando brillar gracias al ritmo circadiano que les permite percibir luz y temperatura y saber cuando es de noche y así brillar.


En los bosques del sur de Chile se han encontrado también hongos luminosos creciendo en la hojarasca de meli (Amomyrtus meli), un árbol nativo. Lo curioso es que este hongo no brilla a través de sus cuerpos fructíferos, si no a través de su micelio, su tejido que se alimenta descomponiendo la hojarasca. El biólogo Benito Rosende, quien colabora con fotografías para este blog, tuvo la oportunidad de ver dichos hongos brillando, aunque previamente debió estar varios minutos contemplando el suelo del bosque de noche, en plena oscuridad pues la sola vista de la luz de las estrellas opacaban la luz de los hongos y volvía difícil encontrarlos. ¿Existirán otras especies chilenas cuyo brillo sea demasiado tenue como para detectarlas a simple vista? ¿Podrán otros animales detectarlas más fácilmente y contribuir a su reproducción? Quizá incluso sirvan a los hongos para espantar predadores. Queda mucho por investigar. 

Los mismos insectos pueden usar la luz para la reproducción. Chile cuenta con diversas especies de luciérnagas o candelillas, como las de los Géneros Nyctophyxix y Pyrophorus, de la familia Elateridae, y varias especies de la familia Lampyridae, las luciérnagas "verdaderas". Dentro de esta familia cada especie posee un brillo característico, así como su propio código de comunicación basado en la intermitencia con que encienden sus luces, la altura a la que vuelan y la trayectoria que describen. Las luces de las luciérnagas Lampyridade provienen de su abdomen y se ven reflejadas por cristales de ácido úrico que las intensifican. Si bien en Chile las especies solo generan luz cuando son larvas, en Norteamérica existen incluso especies capaces de imitar las señales de otras especies para atraerlas y devorarlas.

Fotografía de ejemplares de la colección del naturalista y periodista chileno Sergio Castro Martínez, expuesta en el Pueblito de los Dominicos (foto de Juan Pablo Salgado).

Larva de Lampyridae (foto de Bernardo Segura).

Vesta cincticollis, luciérnaga nativa (foto de Bernardo Segura).

El dominio indiscutido de las criaturas luminosas son las profundidades del océano. Allí la luz solar no penetra y sus habitantes viven en una noche perpetua. Es un ambiente extremo y pocas especies pueden vivir en él, pero sorprendentemente la mayoría de las que si lo hacen generan luz propia, estimando algunos científicos que entre un 80 y 90% de ellos son capaces de hacerlo. No es solo la oscuridad la limitante para la vida: también las altas presiones a las que se ve sometida, por lo que la vida aquí es escasa. Estos tres factores han propiciado la aparición de predadores que utilizan la luz para atraer a sus presas en vez de gastar energía en buscarlas. Algunos de los mas conocidos son los rapes o pejesapos, de cuerpo compacto y con una aleta en su frente similar a una antena con un señuelo en su extremo que contiene bacterias luminosas que el rape enciende  a voluntad. Solo las hembras brillan y sus señuelos varían en forma según la especie. Antaño se creía que la forma buscaba atraer presas diferentes pero análisis del contenido en los estómagos de estos peces muestra que comen mas o menos lo mismo, por lo que se ha postulado que la forma del señuelo le ayuda a ser identificada por el macho de la especie correcta, el cual no brilla y necesita a la hembra para sobrevivir. El macho es mucho más pequeño y no posee fotóforos. Se la pasa buscando una hembra y al encontrarla la muerde y queda fijo a ella. Con el tiempo su cuerpo se funde al de ella e incluso sus sistemas circulatorios se unen. Así la hembra obtendrá del macho esperma cada vez que lo requiera.
Existen muchas especies de rape, y en Chile contamos con Melanocetus johnsonii, en el norte del país*, especie en la cual el macho no se funde a la hembra y luego de fertilizarla se desprende, no sabiendose que es lo que hace luego para sobrevivir

Melanocetus johnsonii frente a las costas de Norteamérica.

Los peces víbora o peces diablo (Chauliodus sloani y Ch. vasnetzovi) también son predadores que se valen de la bioluminiscencia para cazar en las profundidades en el norte de Chile. Estos peces poseen fotóforos a lo largo de su cuerpo que le ayudan a cazar. Pertenecen al Orden de los Stomiiformes, al cuál pertenecen diferentes especies bioluminiscentes presentes en Chile, como los peces hacha de plata, con especies como las del Género Argyropelecus o Sternoptyx que usan la luz no para cazar, si no para esconderse. En las profundidades, a medio camino entre la superficie y el fondo marino, no existen lugares donde esconderse y los peces que nadan en estas aguas pueden ser vistos desde a bajo por predadores que ven su silueta a contraluz con el débil brillo que llega desde arriba. Los peces hacha de plata han solucionado este problema adoptando una silueta esbelta y por si fuera poco, poseen fotóforos en su vientre que emiten luz idéntica a la que llega desde la superficie.


Ejemplos de anzuelos bioluminiscentes, todos tienen en común el color azúl (fotocapturas de la serie "Planeta Azul", de la BBC, episodio 2).

La mayoría de las luces de estos animales son azules, ya que son más visibles en las oscuras aguas. Por lo mismo la única luz que perciben es la azul. Por lo mismo también  muchos animales son de color rojo, el cuál no es visible para muchos predadores y así evitan ser descubiertos. Un predador nativo, sin embargo, es capaz de verla e incluso posee fotóforos que emiten luz roja. Se trata de Pachystomias microdon, cuyos fotóforos se encuentran cerca de sus ojos y con ellos busca iluminar criaturas rojizas que, ignorando que son visibles al predador, ni siquiera intentan huir.


Existen especies marinas que usan la luz como defensa:  algas microscópicas que brillan cuando las captura un predador, copépodos que emiten sustancias que brillan después de algunos segundos y confunden al predador o que brillan para comunicarse, camarones, ostrácodos y peces que segregan mucosas luminosas que confunden a su predador e incluso lo dejan visible a sus propios predadores. Pero al parecer ninguno de ellos está presente en Chile**... ¿O sí? Chile cuenta con miles de kilómetros cuadrados de Océano, dentro de los cuales está la Fosa de Atacama, con hasta 5.560 metros de profundidad, y la Triple Unión, donde convergen las placas de Nazca, Sudamericana y Antártica. Solo es cuestión de tiempo para que los investigadores encuentren más de estas maravillosas criaturas luminosas.

* Esta información la obtuve del libro "Océano", de la editorial Cosar.
**Por lo que pude investigar

5 comentarios:

  1. Gracias por esta información. Súper interesante, sabes si puedo encontrar algún texto o en algún lado más
    Información sobre los hongos bioluminiscentes en las hojarascas. Porque puedo verlas en medio del bosque acá en el sur.
    Saludos

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    1. Paola esto se está recién investigando en Chile. Ojalá puedas contactar a la Fundación Fungi, ellos estudian los hongos y quizá les interese el tema

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  2. hoy recien me di cuenta ya que compre un pescado llamado reineta en mi ciudad lebu al sur de chile por la noche le dejamos los filetes en un recipiente al levantarme al baño me doy cuenta que el recipiente esta brillando y son los filetes de pescado fresco al investigar creo que puede ser que las reinetas se hayan alimentado de algas bioluminicentes saludos desde el sur de Chile muy buena informacion

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