Es posible que haya visto imágenes de playas azules que brillan bajo un cielo oscuro. Este brillo se llama bioluminiscencia. Lo emiten unos organismos diminutos llamados algas bioluminiscentes que viven en el agua.
Las algas bioluminiscentes son algas brillantes que se encuentran en los océanos de todo el mundo. Aparecen como destellos de luz verde azulada cuando hay alguna alteración en el agua en la que viven.
Aquí tienes todo lo que necesitas saber sobre las algas bioluminiscentes y por qué brillan.
Qué es la bioluminiscencia?
La bioluminiscencia es un tipo de quimioluminiscencia: es decir, una reacción química que produce luz. La bioluminiscencia se produce cuando una reacción química dentro de un organismo vivo produce luz como subproducto. Esto crea un efecto de brillo o centelleo.
Es un tipo de mecanismo que se observa en animales marinos como las algas o los calamares. Ayuda a algunos animales a atraer el alimento para sobrevivir.
Se conoce como "luz fría" porque tiene un aspecto azulado y genera poco calor. En las aguas del océano se encuentran organismos marinos bioluminiscentes como peces, bacterias, medusas y algas. Los organismos bioluminiscentes, como las luciérnagas y ciertos hongos, pueden encontrarse en tierra firme.
La reacción química que provoca la bioluminiscencia implica a las sustancias químicas luciferina y luciferasa. Algunos organismos bioluminiscentes producen estas sustancias químicas por sí mismos, mientras que otros las obtienen a través de su alimentación.
La luciferina es una sustancia compleja que produce luz. La luciferasa es una enzima o una sustancia química que ayuda a acelerar una reacción. Permite que las moléculas de oxígeno se unan a la luciferina. Esta reacción se llama oxidación. Una vez que la luciferina se une al oxígeno, produce oxiluciferina y emite energía en forma de luz. El color y la intensidad de la luz varían según la disposición de las moléculas de luciferina en un organismo y según el tipo de enzima luciferasa.
Algunos organismos tienen sustancias químicas llamadas fotoproteínas, que se combinan con la luciferina y el oxígeno. No necesitan la luciferasa para emitir luz como subproducto. En cambio, producen luz cuando entran en contacto con iones de calcio.
La bioluminiscencia no debe confundirse con la fluorescencia. La fluorescencia se produce en presencia de una luz estimulante, que es absorbida y luego emitida durante largos periodos de tiempo.
Qué son las algas bioluminiscentes?
Las algas bioluminiscentes son diminutas algas marinas que producen una luz verde azulada. Son organismos unicelulares. Los dinoflagelados son el tipo más común de algas bioluminiscentes que crecen en la superficie del océano. La Noctiluca scintillans, también conocida como chispa de mar, es uno de estos dinoflagelados bioluminiscentes.
Por qué brillan las algas bioluminiscentes?
Las algas bioluminiscentes producen luciferina y luciferasa. La luciferasa de los dinoflagelados es similar a la sustancia química verde de las plantas llamada clorofila. La reacción química que se produce entre la luciferina y la luciferasa se desencadena cuando las algas bioluminiscentes son perturbadas por el movimiento o los cambios en el entorno.
En los dinoflagelados, la enzima luciferasa y la molécula de luciferina están presentes dentro de una estructura redonda llamada escintilio. Una perturbación o cambio en el medio ambiente provoca un estrés en la cubierta o membrana externa de la célula del dinoflagelado, lo que estimula ciertas reacciones dentro de la célula. Esto provoca cambios en el escintilón, haciéndolo más ácido.
Estos cambios activan la enzima luciferasa y aceleran la unión de la luciferina al oxígeno. La reacción química produce oxiluciferina y genera luz como subproducto.
Las algas bioluminiscentes brillan durante un breve periodo de tiempo cuando se les molesta. Sin embargo, los cambios en el entorno, como una disminución de la salinidad del agua, pueden obligar a las algas bioluminiscentes a brillar de forma continua.
En estos casos, parecen manchas azules o verdes brillantes en el océano oscuro.
Son perjudiciales las algas bioluminiscentes?
Las algas bioluminiscentes parecen hipnotizantes sobre un fondo de aguas oscuras. Contemplar la bioluminiscencia puede ser la experiencia más hermosa. Sin embargo, puede ser una señal de advertencia porque muchas especies de dinoflagelados bioluminiscentes son tóxicos.
Pueden ser venenosas para los peces que nadan a su alrededor. Si entra en contacto con estas algas bioluminiscentes, también pueden ser perjudiciales para usted. Algunas especies, como la chispa de mar, no son muy venenosas pero pueden tener efectos secundarios desagradables.
Las pruebas también sugieren que la bioluminiscencia puede ser una señal de cambios en el medio ambiente, como la contaminación y el calentamiento global. Los cambios ambientales pueden provocar un bajo nivel de oxígeno y altos niveles de nitrógeno y fósforo en el agua. Los dinoflagelados tóxicos tienden a reproducirse y crecer rápidamente en tales condiciones, lo que da lugar a una floración de algas nocivas. Esto puede dar lugar a un fenómeno llamado "mareas rojas". Millones de algas tóxicas sobrecrecidas cambian el color del agua a rojo a la luz del día y hacen que brille por la noche.
Durante las mareas rojas, los animales marinos como los peces o las gambas que se alimentan de las algas también se vuelven venenosos al acumularse las toxinas de los dinoflagelados en sus cuerpos. Si usted entra en contacto con las algas o come estas criaturas marinas tóxicas, puede tener efectos secundarios como problemas intestinales o intoxicación alimentaria. Algunos dinoflagelados producen neurotoxinas, que pueden afectar a la función cerebral y a la memoria.
Es seguro nadar en agua bioluminiscente?
Algunas algas bioluminiscentes producen toxinas que son dañinas para la fauna marina, los seres humanos y cualquier cosa que entre en contacto con ellas, por lo que puede no ser seguro tocar las algas o nadar en agua bioluminiscente. Puedes visitar las costas marinas que tienen algas bioluminiscentes, pero es mejor evitar el contacto con las algas y observar el brillo desde una distancia segura.
Dónde se encuentran las algas bioluminiscentes?
Las algas bioluminiscentes florecen durante los meses de verano en las aguas del continente americano. Suele reunirse en lagunas o bahías de aguas cálidas con aberturas estrechas. Esto evita que las algas se escapen al mar abierto. Por la noche, toda la laguna aparece centelleante e iluminada.
La bioluminiscencia no puede verse a la luz del día. Si se trata de detectarla a simple vista, puede ser tenue, sobre todo si hay luces alrededor. Sin embargo, en una playa oscura en una noche sin luna, se puede ver la bioluminiscencia de los dinoflagelados en las olas que rompen en la orilla. Al ser arrastrados por la orilla, puede ver algunos mientras camina por la playa. También puedes verlo en la estela de un barco o como una forma en el agua.
Investigación en curso
Los científicos están estudiando el uso de algas bioluminiscentes en la arquitectura. Como estas algas pueden producir luz, tienen usos potenciales como fuente de luz sostenible y ecológica. Su uso puede eliminar la necesidad de electricidad, que se alimenta de combustibles fósiles, y ayudar a proteger el planeta.
Además, los diseñadores de interacción persona-ordenador intentan estudiar y comprender cómo las criaturas biológicas pueden mejorar la comunicación digital. Las algas bioluminiscentes son como pequeños ordenadores autosuficientes, y permiten a los científicos estudiar cómo procesan la información e interactúan con su entorno. Esto puede ayudar a crear sistemas digitales nuevos y únicos para la comodidad de los humanos.
