Bioluminiscencia

El fitoplancton ilumina el mar en la costa de California

Es una atracción turística popular: los vacacionistas en la isla caribeña de Puerto Rico pueden ser llevados a Moskito Bay para nadar por la noche. Desde el barco saltan a las aguas oscuras y, de repente, se sumergen en un mundo de luz. Con cada movimiento de natación del turista que se baña, el agua brilla de color azul verdoso.
Esta luz misteriosa proviene de miles de millones de células individuales, algas microscópicas, que se encuentran aquí en concentraciones particularmente altas. Si son estimulados externamente por olas o un nadador, comienzan a brillar.

Luces del mar

Bioluminiscencia es el término utilizado para describir la generación de luz por los seres vivos. La bioluminiscencia en la superficie del mar es generada principalmente por pequeñas algas unicelulares, las denominadas «dinoflagelados». Tienen hermosos nombres como «Noctiluca miliaris» (en alemán: linterna nocturna), que también se conoce como las luciérnagas del mar.

Los dinoflagelados pertenecen al fitoplancton y se encuentran en agua salada y salobre en todo el mundo. Pero solo puede verlos realmente cuando aparecen en grandes cantidades. En determinados momentos y cuando el aporte de nutrientes es el adecuado, las células unicelulares forman colonias de hasta 100.000 células por litro de agua.

Mosquito Bay en la isla caribeña de Puerto Rico es una de las bahías bioluminiscentes más hermosas del mundo. Los expertos están seguros de que ninguna otra bahía del mundo contiene tantos organismos bioluminiscentes. Las algas microscópicas se mantienen allí por la corriente oceánica.

Además, existe un extraordinario aporte de nutrientes. Las hojas de los manglares cuelgan directamente sobre el agua salada. Si se caen y se pudren en el agua, crean las condiciones de vida ideales para los dinoflagelados.

Pero hay otros factores que influyen en los organismos unicelulares. Cuanto más intensa es la luz del sol durante el día, más brillan las algas durante la noche.

La luz de los dinoflagelados es para su propia protección. Iluminan a los enemigos que se acercan y así atraen a sus enemigos. En la antigüedad, la gente atribuía el brillo a las fuerzas oscuras. Hoy sabemos que se basa en una simple reacción química.

Imagen de microscopio del dinoflagelado unicelular

El resplandor del mar es provocado por pequeñas células individuales

La química es correcta

Los diminutos organismos unicelulares reaccionan a cualquier perturbación externa con ráfagas de luz que duran solo una fracción de segundo. Cada alga funciona como un pequeño laboratorio de química.

La luz se crea mediante una simple reacción química entre dos sustancias biológicas. El sustrato emisor de luz se llama luciferina. Reacciona con la enzima luciferasa. Absorbe oxígeno y se convierte en un estado más energético. Esta energía adicional se libera nuevamente en forma de luz.

Con este mecanismo, la salida de luz es casi del 100 por ciento. Solo el dos por ciento de la energía ganada se emite en forma de calor. Por tanto, se habla de la llamada «luz fría». A modo de comparación: una lámpara incandescente se hace brillar por calentamiento. La salida de luz es solo del cinco por ciento, el resto se pierde en forma de calor.

Bombilla.

La lámpara incandescente utiliza la mayor parte de la energía para generar calor.

Ejemplo brillante

La bioluminiscencia está muy extendida en las profundidades marinas. La capacidad de generar luz ayuda a sobrevivir a muchos seres vivos. Sin embargo, el significado biológico de la iluminación solo se conoce parcialmente. La mayoría de las señales luminosas se utilizan para atraer socios.

Pero la luz también se usa para engañar y como cebo. Al igual que el pez coralino nocturno «Photoblepharon»: brilla con la ayuda de bacterias simbióticas, que alberga en órganos luminosos debajo de sus ojos. Las bacterias no podrían sobrevivir fuera de este órgano luminoso. Debido a que brillan continuamente, el pez ha desarrollado párpados opacos con los que puede regular el flujo de luz hacia el exterior.

El pez coral utiliza su luminosidad de diversas formas. Se utiliza para atraer a la presa, como generador de señales para reclutar socios, para alejar a los enemigos al parpadear repentinamente e incluso como foco de atención para su propio proceso visual.

Los camarones o pulpos emiten nubes de una sustancia luminosa para cegar y distraer a sus enemigos. Los peces rana utilizan la bioluminiscencia para atrapar a sus presas. Su órgano luminoso se encuentra justo enfrente de su boca. En las profundidades del mar, las presas son atraídas por la luz y nadan frente a las narices de sus enemigos.

La capacidad de generar luz propia es lo que distingue a los habitantes de las profundidades de los terrestres. Hay pocas especies fuera de los mares que tengan esta habilidad.

Probablemente la criatura bioluminiscente más conocida fuera del agua es la luciérnaga «Photinus pyralis», una especie de escarabajo. En las cálidas noches de principios de verano, a veces se pueden ver enjambres enteros y brillantes. Tu órgano luminoso se encuentra en el abdomen. En la oscuridad, envían sus señales luminosas para anunciar a sus socios.

Hay alrededor de 2000 especies de luciérnagas en todo el mundo. Y cada tipo tiene sus propias señales de parpadeo especiales. Esto evita el apareamiento entre las diferentes especies.

Luciérnaga vuela a través de la hierba

Las luciérnagas también generan su propia luz