¿Qué es la bioluminiscencia?

Cómo funciona

La hoja del Deep Ocean Education Project, hecha con la NOAA, define la bioluminiscencia como la luz que produce un organismo vivo. Es una forma de quimioluminiscencia, la producción de luz visible por una reacción química. El nombre se reserva, dice, al caso en que la reacción ocurre en un ser vivo. El color habitual es el azul o el azul verdoso. También puede ser casi violeta, un púrpura brillante, verde amarillento y, con menos frecuencia, rojo.

En tierra es rara. En el mar es común. Hay especies bioluminiscentes entre bacterias, calamares y peces, y se han encontrado desde la superficie hasta el fondo profundo. La reacción, como el fuego, usa oxígeno. A diferencia del fuego, casi no suelta calor: casi toda la energía sale como luz visible. Es una reacción enzimática. Una enzima acelera la reacción al ayudar a un sustrato, y se reutiliza. No se transforma en otra molécula.

La enzima de estas reacciones es la luciferasa. Los sustratos se llaman luciferinas. La luciferasa acelera la reacción de las luciferinas con el oxígeno. En esa reacción la luciferina se oxida y aparecen luz y una molécula nueva, la oxiluciferina, que es inactiva. Después, la luciferasa se recicla y puede seguir produciendo luz mientras queden luciferina y oxígeno. La hoja no nombra otras moléculas en ese esquema. No se añaden aquí.

El lugar de la reacción no es único. Puede ocurrir dentro del organismo o en el agua. En camarones que expulsan luz, ocurre fuera del cuerpo. En unos animales ocurre en sus células. En otros la producen bacterias que viven en el organismo. La reacción de base, enzima y sustrato, es la misma. Las especies usan moléculas de luciferina distintas. La hoja lee ahí un indicio: la capacidad de hacer luz habría aparecido en criaturas distintas y en momentos distintos.

El fondo casi no tiene luz solar, y aun así la luz importa. De 200 a 1.000 metros está la zona crepuscular, o disfótica, donde la luz baja deprisa con la profundidad. Por debajo de 1.000 metros está la zona de medianoche, o afótica, sin luz. Quien investiga estima, dice la hoja, que más del 75 por ciento de los animales de la columna de agua del océano abierto fabrican su propia luz. Es una estimación que el texto atribuye. No es un censo cerrado.

El propósito completo, la hoja lo dice en voz alta, no se entiende todavía. Tampoco cómo evolucionó el rasgo. Lo que sí escribe es una lista de ayudas posibles: localizar comida, atraer o detectar presas, defenderse o avisar a un depredador, atraer pareja, esconderse y comunicarse. Son posibilidades que el texto enumera, no un manual de cada especie.

Los casos que desarrolla vienen con el grado de certeza que la hoja les pone. El calamar vampiro está cubierto de fotóforos, órganos que producen luz, y los usa para un despliegue que desorienta a quien podría atacarlo. Algunos calamares y peces profundos concentran fotóforos en la cara ventral. Quien investiga cree que así resultan menos visibles para un depredador que mira desde abajo, porque la luz se mezcla con la luz tenue que llega de la superficie. A eso la hoja lo llama contrailuminación. La medusa Atolla wyvillei lanza un anillo de luz. Quien investiga piensa que esa alarma, la hoja dice «burglar alarm», sirve para atraer a depredadores de quienes atacan a la medusa. El camarón pandálido Heterocarpus ensifer puede vomitar luz desde glándulas cercanas a la boca. Se piensa que distrae al depredador y le da al camarón una salida rápida. El rape hace crecer bacterias bioluminiscentes en órganos de luz. El pez aporta nutrientes y las bacterias aportan la luz con la que atrae presas.

Cada «cree», «piensa» y «se piensa» se queda. La hoja no presenta la contrailuminación, la alarma de la medusa ni el vómito de luz como hechos cerrados del mismo modo que presenta la reacción de la luciferina. El cierre de la hoja insiste en el hueco: observar estos organismos es difícil, y muchos tipos de bioluminiscencia no se ven con luz visible ordinaria. El asunto, dice, está abierto a hallazgos nuevos.