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Miniaturas que brillan con luz propia

29/11/2021
Por: Natalia Piedrahita Tamayo- Periodista

¡No es que el agua alumbre, son los microorganismos que viven en ella! Un investigador del Instituto de Biología analizó el fenómeno de la bioluminiscencia asociado a la laguna La Boquilla de la Reserva Natural Sanguaré, en San Onofre, Sucre, y develó por qué en las noches oscuras se da la luminosidad.

Fotomicrografía en microscopía electrónica de barrido de Pyrodinium bahamense tomada en el laboratorio SEM en la Sede de Investigación Universitaria de la Universidad de Antioquia SIU—.

Daniel Echeverri Pérez llegó a la biología inspirado en el legado de Darwin. Durante su paso por el pregrado en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, y tras sus aprendizajes en el curso Zoología de Invertebrados, se decidió a trabajar con el mar y sus criaturas. Hizo una pasantía en São Paulo, Brasil, en el Laboratorio de Producción Primaria y Ecología del Fitoplancton —PROFITO— que estudia los dinoflagelados, organismos unicelulares, activos contra el cáncer. Al regresar a Medellín, se unió al laboratorio LimnoBase y Biotamar, adscrito al Instituto de Biología, y en él conoció a Carolina Bustamante, quien lo asesoró en la investigación para su trabajo de grado sobre la composición de los dinoflagelados en ambientes marinos.

En una visita de campo a la Reserva Natural Sanguaré, en San Onofre, Sucre —ver recuadro—, observó el fenómeno de la bioluminiscencia, proceso químico mediante el cual algunos seres vivos generan luz, y encontró que los seres vivos que emitían esta luz eran dinoflagelados: «No son ni plantas, ni animales, ni bacterias, ni hongos. Pertenecen al reino Chromista, que es independiente de los otros reinos. Tienen características de plantas: muchos de ellos tienen moléculas receptoras de luz para producir su propio alimento, tienen cloroplastos, utilizan la energía del Sol para tomar sus nutrientes. Algunos otros son activos cazadores de otros organismos. También están los que combinan ambas cosas, cazan de noche y de día hacen fotosíntesis», detalló Echeverri Pérez.

En este sector, la bioluminiscencia se logra ver a simple vista, sobre todo en noches oscuras, sin presencia de la luz. El factor enemigo de las observaciones de estos destellos naturales es la contaminación lumínica, tan presente en las costas y ciudades colombianas.  Se ha encontrado que estos organismos se asocian con las lagunas costeras rodeadas por el mangle.

De los 12 géneros de dinoflagelados registrados en esta laguna, el género Pyrodinium y específicamente la especie Pyrodinium Bahamense se identificó como el responsable de la bioluminiscencia: «La luminosidad proviene del interior de su cuerpo a partir de la luciferina, una proteína que al entrar en contacto con el oxígeno, y a través de un catalizador llamado luciferasa, origina el brillo. Cuando los dinoflagelados se mueven, se activan estas moléculas y se dan los destellos de luz», explicó Echeverri Pérez sobre estos microorganismos que ocupan la zona, especialmente durante octubre, aunque no es una característica única en ellos, puesto que el 50 % de los organismos marinos puede producir luz dentro del mar.

«Los dinoflagelados no son los únicos organismos que pueden producir bioluminiscencia: diatomeas, medusas, bacterias, son algunos otros. Sin embargo, este fenómeno se da más frecuentemente en los cuerpos de agua que en la tierra», aseguró la bióloga Carolina Bustamente Gil. Algunos de los países en los que se ha reportado e investigado el fenómeno son Australia, Jamaica, Puerto Rico, Estados Unidos, Vietnam, Tailandia. Ahora Colombia se suma a esa lista.

Aunque se han hecho estudios para saber el propósito puntual de su brillo, ninguno es concluyente. La teoría más aceptada en la comunidad científica ha sido apodada «la alarma antirrobo», es decir, con sus destellos quieren asustar o dispersar a los depredadores. Por esto, los dinoflagelados pueden formar pequeñas colonias y se encuentran en el sustrato del agua —que puede ser dulce o salada—. También pueden flotar en el fitoplancton, que es una capa de organismos que flotan en el agua, sobre mareas y corrientes, y que constituyen los principales productores de alimento en el océano.

La laguna La Boquilla está en la reserva Sanguaré, ubicada al norte del golfo de Morrosquillo. Es pequeña y de agua salada; exceptuando las lluvias, no tiene ingreso de agua dulce. Tiene dos canales que la conectan con el mar. En este sitio se aprecia el fenómeno de la bioluminiscencia porque la laguna funciona como sistema que logra mantener menor variación en las condiciones ambientales, al tener baja influencia del viento y el oleaje y se propicia que los organismos permanezcan más allí.

Una caja de sorpresas

Nuda, animal marino del filo Ctenophora o portadores de peines que se encuentra en el zooplancton. En situaciones particulares como el estrés producen bioluminiscencia. Sucede a partir de una reacción química que se da en sus células. Fotografía: Shane Anderson. Imagen de dominio público. 

Estos microorganismos poseen pequeños látigos que pueden agitar para impulsarse o desplazarse con movimientos rotatorios. Tienen un flagelo que les permite rotar y otro que les permite propulsarse en el agua, pero no todas las especies tienen las mismas características: estas se pueden encontrar como simbiontes —organismos que viven juntos—, ya que algunas están embebidas en los tejidos en corales, y es esa relación la que le da la coloración a los últimos. Puede presentarse como parásito en peces y otros organismos», aseveró el investigador.

Sobre el espectáculo de la luminosidad algo que llamó la atención en el trabajo de grado, Composición de los dinoflagelados tecados en la laguna de La Boquilla en San Onofre (2020), fue su potencial peligro para el consumo de animales, entre ellos los humanos: pueden llegar a ser tóxicos. Por ejemplo, en el caso de las ostras, que se alimentan por filtración de agua, a veces acumulan a los dinoflagelados y, aunque no las afectan directamente, cuando son consumidas por personas pueden causar intoxicación y dañar sus sistemas respiratorio o nervioso. En países como México este es un problema de salud pública, por lo cual se hacen monitoreos de las condiciones del agua en ciertos periodos, y en ellos se controla la venta de ostras.

Como asesora principal de la investigación, Carolina Bustamante Gil explicó que «la importancia de este trabajo de grado reside en que es la primera vez que se estudia la laguna La Boquilla, lo cual es significativo para la gente de la región, quienes la conocen y se relacionan continuamente con ella. A todo esto, se suma un valor agregado: el hallazgo de Daniel evidenció que la especie que produce la bioluminiscencia es puntualmente la Pyrodinium bahamense», y que es pertinente que se hagan seguimientos a sus florecimientos para que la población no se enferme. Por ahora, se está elaborando una cartilla informativa para la comunidad educativa de Sanguaré. Destacado

En 2016, el docente Lenin Flórez Leiva y algunos estudiantes de los pregrados de Oceanografía e Ingeniería Oceanográfica de la sede de Ciencias del Mar de la Universidad de Antioquia, ubicada en el municipio de Turbo, reportaron el fenómeno de la bioluminiscencia en la bahía de Barajas, a tres minutos del casco urbano de este municipio. La especie de dinoflagelado Ceratium fusus es el organismo que causa los destellos.

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