Bioluminiscencia en Águilas, ¿qué, quién, cómo, por qué y para qué?

• ¿Qué es la luminiscencia?

Se trata de un fenómeno físico en el que un material emite luz al ser sometido a una fuente de energía. Según cuál sea el origen de dicha fuente, podemos distinguir varios tipos de luminiscencia. El proceso luminiscente observado en Águilas fue provocado por una serie de organismos vivos (por eso recibe el nombre de bioluminiscencia) a los que me referiré posteriormente.

Además, existen otros fenómenos luminiscentes muy importantes, como es el caso de la radioluminiscencia (algunos materiales emiten luz al ser sometidos a rayos gamma o rayos X); triboluminiscencia (la emisión de luz se produce tras someter un cuerpo a fricción, ruptura o impacto mecánico, como ocurre al masticar los legendarios caramelos 'peta zeta', al frotar ciertos minerales o al chocar placas tectónicas); catodoluminiscencia (tras bombardear algunos materiales con electrones de alta energía se estudia la luz emitida para conocer la composición de dichos materiales); electroluminiscencia (la emisión de luz se produce tras someter una muestra a un campo eléctrico, como pasa en algunas televisiones); fluorescencia (al irradiar un material con luz, normalmente UV, este emite luz a una longitud de onda mayor); fosforescencia (se diferencia de la fluorescencia en que el material es capa de emitir luz durante un tiempo incluso cuando cesa la fuente de irradiación, como ocurre en juguetes o relojes que brillan en la oscuridad) o quimioluminiscencia (la luz se debe a reacciones que se originan en sistemas químicos).

• ¿Quiénes producen fenómenos bioluminiscentes?

Ejemplos son las luciérnagas, ciertos hongos (Panellus stipticus) y, sobre todo, algunos organismos marinos. Entre ellos destacan peces abisales (pez linterna y el pez hacha); diferentes especies de pulpos y calamares (calamar gigante); medusas (Aequorea victoria); crustáceos (gambas o camarones luminiscentes); estrellas de mar (Gorgonacephalus chilensis); gusanos marinos (Polychaeta) o bacterias marinas (Vibrio fischeri).

¿Quién provocó las mareas bioluminiscentes de Águilas? El plancton formado por microorganismos marinos que tienen capacidad de producir luz, principalmente dinoflagelados (un tipo de alga cuyo nombre deriva del griego dinos=girar y flagellatum=látigo, ya que se mueven dando giros e impulsándose con ayuda de sus dos flagelos). La bioluminiscencia se observa cuando estos dinoflagelados (que se acumularon esos días en las playas de Águilas debido a la combinación de diversos fenómenos atmosféricosrelacionados con el viento y la temperatura del agua) se «estresan» por el movimiento del agua producido por las olas o el contacto con un objeto. El resultado es la aparición de las llamadas mareas rojas bioluminiscentes en las que se observa un resplandor azul-verdoso o brillantes destellos luminosos.

• ¿Cómo se origina la bioluminiscencia?

Existen varios procesos que pueden desencadenar este fenómeno, pero el más estudiado es la oxidación (intracelular o extracelular) de una molécula llamada luciferina por parte de una enzima denominada luciferasa (ambas moléculas se encuentran presentes en algunos organismosbioluminiscentes) en presencia de ATP y oxígeno. El curioso nombre de la enzima luciferasa procede del latín lux (luz) y ferre (llevar), es decir, «portadorade luz». El sufijo '-asa' indica que se trata de una enzima.

Pues bien, al oxidarsela molécula luciferina seproduce un compuesto llamado oxiluciferina que presenta un estado excitado de alta energía. Posteriormente, la oxiluciferina se «desexcita» produciendo agua y fotones, que son los responsables de la luz que observamos. ¿Esta luz es siempre del mismo color? No, porque según el organismo que las produzca (luciérnagas, peces abisales, algas...) tanto la luciferina como la luciferasa sonestructuralmente diferentes, lo que se refleja en emisiones de luz de distinto color (azules, verdes e incluso rojizas).

• ¿Por qué algunosorganismos marinos producen bioluminiscencia?

Las razones dependen del entorno en el que vivan y de las necesidades que tengan en cada momento. La iluminación en las profundidades de los mares, donde muchas veces la luz solar no llega, permite a muchos organismos observar lo que ocurre alrededor. La bioluminiscencia también les sirve para comer, ya que mediante la emisión de destellos luminosos atraen a peces más pequeños de los que se nutren. Otra de las utilidades de los procesos bioluminiscentes es favorecer la comunicación entre organismos, alertando a otros individuos de peligros que acechen o cortejando a otros con los que luego se aparean. Algunos organismos marinos también producen bioluminiscencia para camuflarse y pasar desapercibidos. De esta forma pueden cazar sin ser detectados e incluso ocultarse de los depredadores. Incluso en el caso de que el depredador los localice, el organismo marino puede usar la bioluminiscencia para defenderse emitiendo destellos de luz brillante que distraigan al enemigo.

•¿Para qué usamos los científicos la bioluminiscencia?

Más allá de las espectaculares imágenes que producen, los fenómenos bioluminiscentes tienen aplicaciones en muchos campos científicos. En el área de la medicina se usan, por ejemplo, como marcador en experimentos, lo que permite comprobar en tiempo real la evolución de ciertos tipos de cáncer o la eficacia de determinados fármacos. Por otra parte, algunos organismos bioluminiscentes reaccionan ante la presencia de contaminantes químicos, lo que se aprovecha para crear biosensores que detectan la presencia de sustancias tóxicas en aguas y suelos. En el área de la biotecnología, se han empleado genes bioluminiscentes presentes en organismosmarinospara crear plantas, gusanos y hasta ratones bioluminiscentes que luego son empleando en biomedicina. En el campo de la seguridad alimentaria la bioluminiscencia se usa para detectar la presencia de bacterias en alimentos. Incluso en el mundo del espectáculo la bioluminiscencia se utiliza para crear maravillosos efectos visuales.

Estimados lectores de LA VERDAD, uno de los objetivos de la divulgación científica es explicar los fenómenos que ocurren a nuestro alrededor. Espero que el artículo de hoy les haya ayudado a entender el precioso espectáculo que se vio hace unos días en las maravillosas playas de Águilas.