Los mares profundos están vivos con luz
La bioluminiscencia no es rara, los científicos han aprendido. Es tan común en los océanos que se clasifica como uno de los rasgos dominantes del planeta.
Por William J. Broad
21 de Agosto de 2017
Tomopteris, un género de lombrices marinas, emite luz azul, pero una especie puede producir amarillo. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
En 1932, William Beebe metió su flaco cuerpo en un sumergible estrecho y se convirtió en el primer científico en descender a la oscuridad del mar. Una pequeña ventana le permitía mirar hacia afuera. Más tarde, describió un mundo desconocido de luces danzantes, resplandores pálidos y resplandores seductores.
«Pareció explotar», dijo de una criatura luminosa. Nada, agregó en su libro, «Half Mile Down», lo había preparado para las exhibiciones espectaculares. Los colores incluyen verdes pálidos, azules, rojos y especialmente verdes azules, que por naturaleza pueden viajar lejos en el agua de mar.
A lo largo de las décadas, los biólogos aprendieron que las criaturas de las profundidades del mar utilizan la luz tanto como los animales en la tierra usan el sonido: para atraer, intimidar, aturdir, engañar y encontrar parejas.
Las luces vivas emanaban de pequeños peces con colmillos en forma de agujas, y brutas gelatinosas con miles de tentáculos que se alimentaban. La gran variedad sugirió que la bioluminiscencia era bastante común, pero ningún científico propuso una medición del fenómeno.
El calamar vampiro, Vampyroteuthis infernalis, puede cubrirse con una nube azul brillante. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
Ahora, 85 años después de la inmersión pionera del Dr. Beebe, los científicos han logrado medir el alcance real de la bioluminiscencia en las profundidades del océano.
Durante 240 inmersiones de investigación en el Pacífico, registraron cada ocurrencia y tipo de criatura marina resplandeciente: más de 500 tipos que viven tan lejos como dos millas. Luego, los investigadores fusionaron los resultados en una encuesta exhaustiva.
¿El resultado? La mayoría de las criaturas, un impresionante 76 por ciento, crearon su propia luz, superando ampliamente a las filas de los no iluminados, como los delfines.
Las profundidades del océano son mucho más brillantes de lo que piensas. Una nueva investigación del Monterey Bay Aquarium Research Institute muestra que casi tres cuartas partes de las criaturas de las profundidades marinas emiten su propia luz usando bioluminiscencia. Por James Gorman, Mae Ryan y Robin Lindsay
Deiopea, una jalea de peine. Estos colores son producidos por la difracción de la luz en cilios con aspecto de pelo. Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
«La gente piensa que la bioluminiscencia es una especie de característica exótica», dijo Séverine Martini, bióloga marina y autora principal del estudio, publicado este año en Scientific Reports. «Incluso los oceanógrafos no se dan cuenta de que es común».
Su propio despertar se produjo una noche en un velero frente a Ãfrica. «Estaba mirando las estrellas y aprendiendo sobre las constelaciones», recordó, y luego de repente comenzó a «ver cosas que brillaban en las olas».
Como las profundidades marinas son el hábitat más grande del planeta, los nuevos hallazgos confirman que la bioluminiscencia es uno de los rasgos ecológicos dominantes de la tierra, a pesar de su desconocimiento, según la Dra. Martini y su coautor, Steven H. D. Haddock, ambos del acuario de la Bahía de Monterey Instituto de Investigaciones en California.
«Muchas de estas preguntas tienen siglos de antigüedad», dijo el Dr. Haddock. «Usted ve chispas en el agua y no tiene idea de lo que representan».
Sternoptyx, un hatchetfish marino cuya parte inferior del cuerpo puede brillar de color azul, tal vez para eludir a los depredadores. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
A lo largo de las décadas, los científicos han rastreado las raíces evolutivas de las luces oceánicas vivas hasta los mares primarios hace cientos de millones de años, mucho antes de la era de los dinosaurios.
Por el contrario, la bioluminiscencia terrestre es relativamente nueva. Y las criaturas terrestres que se iluminan, a diferencia de sus parientes submarinos, constituyen una pequeña minoría. Las filas incluyen no solo luciérnagas, sino también algunos escarabajos, milpiés y lombrices de tierra.
El instituto de investigación, en Moss Landing, California, en el punto medio de la costa de la Bahía de Monterey, es un pionero de la exploración de las profundidades oceánicas. Fue establecido en 1987 por David Packard, el multimillonario cofundador de Hewlett-Packard y creador de Silicon Valley.
El Dr. Haddock es una autoridad mundial en bioluminiscencia que ha publicado docenas de artículos científicos sobre la vida luminiscente del océano. Hace una década, creó la Bioluminescence Web Page, que ofrece información detallada sobre criaturas profundas, incluidas docenas de imágenes dramáticas. Es requerido en algunas universidades para dar conferencias.
Helicocranchia, un género de pequeños calamares transparentes. Algunos tienen células emisoras de luz cerca de sus ojos. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
Las 240 inmersiones utilizadas para realizar esta encuesta fueron todos los viajes de investigación que había realizado personalmente desde que llegó al instituto en 1999. Saliendo de Moss Landing, los cruceros iban hasta 180 millas de la costa y cubrían un área aproximadamente del tamaño de Irlanda.
El fondo marino de la Bahía de Monterey, a 60 millas al sur de San Francisco, se cae bruscamente, a diferencia de las plataformas continentales poco profundas en la mayoría de las costas. Eso facilita que los buques de investigación alcancen y accedan rápidamente a entornos profundos.
Durante años, el Dr. Haddock y sus colegas bajaron los robots en largas ataduras para explorar la oscuridad helada. Las cámaras sensibles en los vehículos permiten a los científicos realizar búsquedas visuales amplias. En total, los investigadores realizaron más de 350,000 avistamientos de vida en aguas profundas.
Sus hallazgos incluían el rape, un famoso ejemplo de bioluminiscencia. Estos hábiles cazadores atraen a sus presas colgando líneas inclinadas con señuelos brillantes frente a grandes bocas llenas de dientes con forma de daga.
Beroe forskalii, un peine de gelatina, puede producir ondas de luz en las profundidades marinas. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
Un raro avistamiento fue Vampyroteuthis infernalis, que en latín significa «calamar vampiro del infierno». La extraña criatura tiene ojos azules, un cuerpo rojo oscuro y una telaraña en sus brazos. Las puntas brillan.
El Dr. Haddock y sus colegas han descubierto que los calamares también emiten partículas azules luminosas que pueden formar una nube brillante alrededor del animal, aparentemente para distraer a los depredadores para que el calamar pueda desaparecer en la oscuridad.
Muchas de las inmersiones encontraron enjambres de animales gelatinosos conocidos como sifonóforos. Las criaturas del otro mundo tienen cuerpos largos rodeados por campanas pulsantes para propulsión, y hasta miles de tentáculos elásticos para atrapar presas.
La mayoría de los sifonóforos se iluminan brillantemente. Los científicos consideran que su brillantez sorprendente es una forma de ahuyentar a los depredadores. El Dr. Haddock y sus colegas descubrieron otra razón al estudiar una criatura conocida como Erenna.
Chaenophryne longiceps, un pez rape, usa un señuelo brillante para atraer a la presa. Instituto de investigación Aquarium Haddock / Monterey Bay Aquarium
Los extremos de sus tentáculos resultaron llevar luces rojas entrecortadas, aparentemente por atraer presas hacia aguijones y su estómago. «Me abrió los ojos», dijo el Dr. Haddock.
En tierra, la Dra. Martini tomó la iniciativa de compilar los números, comparando las criaturas marinas vistas durante las inmersiones con una lista de animales que se sabe son luminiscentes.
Esta lista completa se basó en una revisión de informes científicos anteriores, así como en las observaciones de primera mano que el Dr. Haddock y otros científicos han realizado a lo largo de los años.
En la conclusión de su estudio, los científicos del instituto reconocieron que todas sus expediciones y esfuerzos para resumir no han producido más que una estimación aproximada de las verdaderas dimensiones del fenómeno.
Atolla, una medusa, brilla de color azul brillante cuando está amenazada. Steven Haddock / Monterey Bay Aquarium Research Institute
«Aún no se ha establecido el alcance total de la capacidad de bioluminiscencia, especialmente en las profundidades marinas donde los descubrimientos continúan», dijeron la Dra. Martini y el Dr. Haddock en su informe.
Durante décadas, el ojo humano funcionó mucho mejor que cualquier cámara de video para grabar las luces sutiles de la vida profunda. Pero en los últimos años, dijo el Dr. Haddock, la sensibilidad de la cámara ha comenzado a rivalizar con la del ojo humano y eventualmente la superará.
Dijo que los avances permitirían a los científicos documentar luces que solo se veían fugazmente, así como descubrir nuevos tipos de exhibiciones luminosas. El progreso continuo, agregó, será un monumento vivo para el Dr. Beebe y el mundo oculto que descubrió de brillos y destellos en las profundidades sin sol.
«Todavía estamos abordando el tipo de observaciones que estaba haciendo», dijo el Dr. Haddock. «Todavía hay mucho que aprender».