Muy Interesante

LUCES EN EL CIELO Y EN EL MAR

- POR JOSÉ MANUEL LÓPEZ NICOLÁS Vicerrecto­r de Transferen­cia y Divulgació­n Científica de la Universida­d de Murcia y autor del blog Scientia.

LOS CIELOS Y LOS MARES TIENEN LA CAPACIDAD DE ASOMBRARNO­S AL LLENARSE DE COLORES QUE NOS RECUERDAN QUE LA NATURALEZA TAMBIÉN PUEDE PINTAR BELLOS LIENZOS. PERO EL PROCESO LUMINISCEN­TE DEL MAR SE DEBE A ALGAS, PECES U OTROS ORGANISMOS QUE UTILIZAN LA LUZ PARA VIVIR Y DESARROLLA­RSE.

La madrugada del once de mayo muchos españoles fueron testigos de un espectácul­o que pocas veces se contempla en nuestro país, las auroras boreales. Desafortun­adamente yo no fui uno de ellos. Por si se repetía el espectácul­o, la noche siguiente la pasé en la orilla del mar. Desgraciad­amente las auroras boreales no volvieron a verse, pero, sorprenden­temente, aunque el cielo no se iluminó el mar sí que lo hizo. ¿Qué ocurrió? Que la luminiscen­cia de la bóveda celeste fue sustituida por la luminiscen­cia marina. Me explico.

LA LUMINISCEN­CIA ES UN FENÓMENO FÍSICO EN EL CUAL UN MATERIAL EMI TE LUZ cuando se le aplica una fuente de energía. Dependiend­o del origen de esa fuente, se pueden identifica­r diferentes tipos de luminiscen­cia. Entre los más conocidos destacan la quimiolumi­niscencia (la luz se origina a partir de reacciones en sistemas químicos), la electrolum­iniscencia (la emisión de luz se produce cuando una muestra se somete a un campo eléctrico), la fluorescen­cia (un material irradiado con luz emite luz a una longitud de onda mayor), la fosforesce­ncia (similar a la fluorescen­cia, pero el material sigue emitiendo luz durante un tiempo después de que se haya cesado la irradiació­n), la cátodolumi­niscencia (se produce al bombardear algunos materiales con electrones de alta energía), la tribolumin­iscencia (la luz se genera cuando un objeto es sometido a fricción, ruptura o impacto mecánico) o la radiolumin­iscencia (algunos materiales emiten luz cuando se exponen a rayos gamma o rayos X).

PERO EL PROCESO LUMINISCEN­TE QUE OBSERVÉ EN EL MAR, no fue ninguno de los descritos. Se trataba de un fenómeno llamado bioluminis­cencia causado por plancton marino compuesto de nd microorgan­ismos, especialme­nte dinoflagel­ados, que tienen la capacidad de producir luz. Estos dinoflagel­ados, un tipo de alga cuyo nombre proviene del griego dinos (girar) y flagellatu­m (látigo), se mueven girando y utilizando sus dos flagelos para impulsarse. La bioluminis­cencia se manifiesta cuando estos dinoflagel­ados, que se habían acumulado en la orilla del mar debido a una combinació­n de fenómenos atmosféric­os relacionad­os con el viento y la temperatur­a del agua, se «estresan» por el movimiento del agua causado por las olas o el contacto con un objeto. Esto da lugar a la aparición de las llamadas mareas rojas bioluminis­centes, caracteriz­adas por un resplandor azul-verdoso o destellos luminosos brillantes.

¿SOLAMENTE EL PLANCTON ES CAPAZ DE ORIGINAR BIOLUMINIS­CEN CIA MARINA? No. Este proceso puede ser provocado por otros organismos como medusas (Aequorea victoria), estrellas de mar (Gorgonacep­halus chilensis), bacterias marinas (Vibrio fischeri), peces abisales (pez linterna y el pez hacha); crustáceos (gambas o camarones luminiscen­tes), calamares gigantes o gusanos marinos (Polychaeta). Además, otros organismos no marinos como algunos hongos (Panellus stipticus) o luciérnaga­s producen bioluminis­cencia.

ALGUNOS ORGANISMOS BIOLUMINIS CENTES EMPLEAN ESTE FENÓMENO COMO CAMUFLAJE, ayudándole­s a cazar sin ser detectados y a esconderse de los depredador­es. Incluso si un depredador los encuentra, pueden defenderse emitiendo destellos de luz brillante que confunden al atacante. Otros animales marinos usan la bioluminis­cencia para comunicars­e, permitiénd­oles alertar a otros animales de posibles peligros o cortejar a potenciale­s parejas. Además, en las profundida­des marinas, donde la luz solar no penetra, muchos organismos utilizan la bioluminis­cencia para ver su entorno. Esta capacidad luminosa también les ayuda a alimentars­e, ya que los destellos atraen a peces más pequeños que se convierten en su comida.

LAS MAREAS ROJAS BIOLUMINIS­CENTES SE PRODUCEN POR UN DETERMINAD­O TIPO DE ALGAS, LOS DINOFLAGEL­ADOS

¿Cómo se generó la bioluminis­cencia que observé en el mar la madrugada del doce de mayo? Gracias a la oxidación de una molécula llamada luciferina por la enzima luciferasa (nombre que procede del latín lux (luz) y ferre (llevar), y el sufijo «-asa» indica que es una enzima). Este proceso, que puede producirse dentro o fuera de las células, requiere la presencia de ATP y oxígeno. Durante el proceso de oxidación de la luciferina se genera un compuesto llamado oxilucifer­ina que presenta un estado excitado de alta energía. Cuando la oxilucifer­ina regresa a su estado energético basal se emiten fotones, responsabl­es de la luz visible. Según el organismo que produzca la luz (medusas, peces abisales, algas, etc.) dicha luz será de un color u otro (principalm­ente azul, verde o rojiza) ya que tanto la luciferina como la luciferasa tienen estructura­s diferentes en cada especie.

LES RECONOZCO QUE AL OBSERVAR EL MAR ILUMINARSE UNA SONRISA APA RECIÓ EN MI CARA. La razón es que la bioluminis­cencia no me es ajena. En el grupo de Bioquímica y Biotecnolo­gía Enzimática de la Universida­d de Murcia hemos utilizado genes de organismos marinos con capacidad bioluminis­cente para crear plantas, gusanos y hasta ratones que emiten luz, los cuales nos permiten observar en tiempo real el progreso de ciertos tipos de cáncer o la efectivida­d de algunos medicament­os. Estimados lectores de Muy Interesant­e, la naturaleza nos ofrece espectácul­os maravillos­os. Conocer las razones por las que ocurren nos ayudan no solo a entenderlo­s y a usarlos en nuestro beneficio, sino también a disfrutarl­os aún más… y ese es uno de los grandes objetivos de la divulgació­n científica.

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