La bioluminiscencia se caracteriza por la emisión de luz visible por parte de un organismo como resultado de reacciones químicas naturales, y es la principal fuente de luz en gran parte de los océanos. Una notable diversidad de organismos marinos son capaces de producir su propia luz y utilizan la bioluminiscencia para funciones vitales que van desde la defensa hasta la reproducción (WILSON; HASTINGS, 1998; HADDOCK et al., 2010). Se sabe que la gran mayoría de los organismos bioluminiscentes residen en los océanos, y de los más de 700 géneros conocidos, alrededor del 80% son especies marinas (WIDDER, 2010). El medio marino presenta algunas características especialmente favorables para la evolución de la bioluminiscencia. Los principales factores incluyen una larga historia evolutiva ininterrumpida, con condiciones que han prevalecido relativamente estables a lo largo del tiempo; amplias zonas del hábitat que reciben poca luz, o incluso existen en continua oscuridad; más allá de las interacciones que se producen entre una enorme variedad de taxones, incluidos depredadores, presas y parásitos (HADDOCK et al., 2010).
Desde un punto de vista ecológico, la bioluminiscencia es una importante forma de comunicación en el medio marino, que influye en la inmensa migración vertical diaria, definida como una estrategia llevada a cabo por organismos, como el zooplancton, que pretende mitigar el riesgo de depredación, además de influir en la relación depredador-presa y, en consecuencia, en el flujo a través de la cadena alimentaria. La luminiscencia biológica se ha documentado en una amplia gama de organismos, desde bacterias y protistas hasta calamares y peces, con numerosos filos entre ellos. En este contexto, los estudios ya han informado de que la bioluminiscencia es producida endógenamente por los propios organismos, en lugar de derivarse de asociaciones simbióticas bacterianas, siendo la producción de luz predominantemente mayor en organismos de aguas profundas y planctónicos, en comparación con las especies bentónicas o de aguas poco profundas (NEALSON; HASTINGS, 1979; HERRING, 1987 apud HADDOCK et al., 2010).
Numerosos géneros luminosos fueron catalogados en 1987 por Herring, pero continuamente se realizan nuevos descubrimientos. Ahora se sabe que los peces bioluminiscentes predominan en términos de biomasa, mientras que las bacterias y los dinoflagelados lo hacen en términos de abundancia. A primera vista, la distribución de la luminiscencia entre los principales grupos taxonómicos no parece seguir simples condicionantes filogenéticos u oceanográficos. Muchos linajes estudiados y catalogados tienen al menos una especie bioluminiscente (NEALSON; HASTINGS, 1979; HADDOCK et al., 2010; WIDDER, 2010).
En cuanto a la comprensión de las bases fisiológicas y químicas de la luz bioluminiscente, según Osamu Shimomura (2006), la luz natural se genera como resultado de la energía liberada durante una reacción de oxidación de la luciferina, una molécula emisora de luz. La velocidad de reacción de la luciferina está modulada por una enzima llamada luciferasa o una variante fotoproteica de la luciferasa. Algunos factores indispensables para la emisión de luz (entre ellos la luciferina y el oxígeno) se cohesionan como una unidad. Cuando las fotoproteínas se unen a otro ion o cofactor, se activan para producir luz, generando un cambio en la estructura conformacional de la proteína. Este proceso químico ofrece al organismo una forma de regular su emisión de luz (SHIMOMURA, et al., 1981; THOMSON, et al., 1998; HADDOCK et al., 2010).
Aunque la reacción oxidativa con luciferinas es responsable por la gran parte de las emisiones naturales de luz en los océanos, aún quedan muchas otras reacciones emisoras de luz por descubrir. Las emisiones bacterianas, por ejemplo, implican la oxidación de proteínas con largas cadenas de aldehídos y la enzima luciferasa. Además, otros organismos bioluminiscentes marinos presentan variaciones en sus procesos químicos y moleculares de emisión de luz. En resumen, la bioluminiscencia en los océanos es sumamente importante para la supervivencia y perpetuación de las especies, además de influir directamente en el equilibrio ecológico del hábitat marino.
Autor: Giovanna Luiza - Directora Adjunta de la Asociación
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