VIII. ADAPTACI�N DE LOS ORGANISMOS MARINOS EN RELACI�N CON LA INTENSIDAD LUMINOSA

LOS ORGANISMOS, tanto vegetales como animales, que viven en los oc�anos presentan una serie de cambios adaptativos debidos a la intensidad luminosa que se produce en el �rea donde viven.

La luz no s�lo tiene una influencia directa sobre las distintas tonalidades e intensidades de la coloraci�n de los seres marinos, sino que adem�s influye sobre la morfolog�a, es decir, la forma, y la anatom�a o estructura de ellos, ocasionando cambios que les permiten adaptarse y poder ocupar diferentes profundidades; por lo tanto, esta intensidad luminosa tambi�n influye en la distribuci�n de los organismos en el agua de los mares.

Los oc�anos se dividen verticalmente, con base en la profundidad de penetraci�n de la luz, en cuatro regiones principales: en la parte superior se encuentra la llamada zona euf�tica que llega, m�s o menos, hasta los 100 metros de profundidad, y en ella penetran las radiaciones rojas y ultravioletas, que son aprovechadas por los vegetales verdes para producir alimento en la funci�n llamada fotos�ntesis, por ello, en esta zona se encuentra la mayor�a de los organismos productores, as� como de los animales consumidores; todos ellos reciben el nombre de epipel�gicos.

Por debajo de la zona euf�tica se localiza la llamada disf�tica, en la que las profundidades se extienden hasta los 1 000 metros. Esta recibe muy poca y d�bil iluminaci�n, para que se realice una fotos�ntesis efectiva; solamente penetran las radiaciones azules del espectro de la luz. En esta zona disf�tica se encuentran pocos vegetales; pero muchos animales se localizan aqu�; algunos de ellos son residentes permanentes de ella y otros realizan migraciones diarias o estacionales. A los organismos de esta regi�n disf�tica se les llama mesopel�gicos.

Despu�s de los 1 000 metros de profundidad, la luz ya no alcanza a penetrar, encontr�ndose la zona af�tica, que se extiende hasta los 4 000 metros. Los pocos organismos que viven en ella reciben el nombre de batipel�gicos y todos ellos son animales.

En las grandes profundidades por debajo de los 4 000 metros, y alcanzando hasta los 11 000, se localiza la llamada zona abisal, que forma las fosas oce�nicas y en ella se han detectado bacterias a las que se denomina abisopel�gicas, sin encontrarse, hasta la fecha, ninguna otra representaci�n de vida.

Figura 21. Distribuci�n de los organismos seg�n la intensidad luminosa.

Los vegetales marinos presentan diversas coloraciones de acuerdo con los pigmentos que contienen como adaptaci�n para poblar las diferentes zonas del mar.

Las radiaciones luminosas rojas y anaranjadas son las utilizadas por las plantas para llevar a cabo la fotos�ntesis, y se observa que los vegetales verdes y azules, como la talasia y la zostera, as� como las algas verdes y azules, se encuentran siempre en los mismos niveles superiores de las aguas del mar, fijas al fondo o flotando, para as� absorber con sus pigmentos estas radiaciones.

Les siguen en profundidad las algas pardas, cuyo pigmento es capaz de realizar fotos�ntesis en ausencia de las radiaciones rojas y anaranjadas. En los niveles m�s profundos hasta donde la luz penetra, se encuentran las algas rojas, que son las �nicas capaces, gracias a su pigmento, de realizar fotos�ntesis en presencia de las �ltimas radiaciones verdes y azules que llegan a esas profundidades.

Esta distribuci�n de las algas marinas se observa claramente en los acantilados; sin embargo, existen algunas rodof�ceas como Porphyra con frondas muy anchas, que crecen en las zonas de playa de poca profundidad, o algunas especies de Gelidium que se localizan en charcas de marea.

Algunas feof�ceas como Fucus vesiculosus tienen en sus frondas ves�culas que les sirven de flotadores y que les permiten estar en aguas superficiales bien iluminadas.

Los animales presentan tambi�n una serie de adaptaciones en relaci�n con su coloraci�n ante los cambios de intensidad luminosa; se encuentran desde aquellos que, como las medusas o aguasmalas, son casi totalmente transparentes, por lo que su contorno se confunde con el agua del mar, hasta los peces que tienen su regi�n ventral de colores intensos que les permite pasar inadvertidos para quien los busca desde el aire, y su vientre blanco hace dif�cil que sean vistos desde el fondo.

Otro tipo de adaptaciones en relaci�n con la intensidad luminosa que sufren los animales son los cambios que presentan en el desarrollo de sus �rganos visuales, debido a que la penetrabilidad de la luz en el seno de las aguas marinas tiene un l�mite, sobrepasando el cual reina una absoluta oscuridad.

La visi�n en los animales marinos no llega a alcanzar la complicaci�n y perfecci�n de los animales terrestres o a�reos, ni siquiera en el caso de los peces, pero tiene, sin embargo, los m�s diversos grados de desarrollo, que van desde la simple presencia de manchas oculares que son regiones del cuerpo con pigmentos, hasta los complicados ojos de los pulpos, los cangrejos y los peces.

En los reptiles como la tortuga, en las aves como las gaviotas y en los mam�feros como la ballena, que son animales de origen terrestre que viven en los mares, la visi�n alcanza los m�s altos grados de perfecci�n, de manera semejante a la de otros animales que habitan en los continentes.

Pese a que la transmisi�n de la luz no es f�cil en el medio acu�tico, se observa en la escala zool�gica marina una evoluci�n de los �rganos de los sentidos que se encargan de recoger los est�mulos luminosos, relacionada con las dificultades que se les presentan para aprovechar al m�ximo este recurso. Es frecuente que las m�ximas complicaciones en la anatom�a de estos �rganos se encuentre en aquellas especies que viven en las mayores profundidades, ya que en estas tinieblas, por ejemplo, los peces pueden ser completamente ciegos o presentar ojos colosales con extraordinarias dimensiones.

Los �rganos fotorreceptores de los animales, independientemente de cu�les sean sus diferencias estructurales, son semejantes a nivel celular, ya que todos ellos poseen sustancias sensibles, que se descomponen en presencia de la luz, llamadas fotopigmentos, y que producen el impulso nervioso en las fibras que inervan a las c�lulas del �rgano; m�s tarde los fotopigmentos regresan y quedan listos para recoger nuevos est�mulos luminosos.

Muchos grupos de invertebrados marinos presentan c�lulas fotosensibles, como en el caso de las medusas, que en el borde de la campana que forma su cuerpo, llamada umbrela, tienen localizados los ocelos, que son manchas celulares que les permiten detectar diferentes intensidades de luz.

En las planarias marinas, gusanos planos que se deslizan en la cara inferior de las piedras o sobre las plantas, se localizan en su regi�n anterior los ocelos, que son manchas negras ari�onadas y rodeadas por una porci�n clara, formadas por c�lulas especializadas en forma de copa sensibles a la luz.

Cuando los poliquetos marinos cuyo cuerpo anillado est� cubierto por gran cantidad de cerdas, son errantes, es decir que se mueven libremente en el fondo oce�nico, presentan una regi�n cef�lica en la que llevan un par de ojos en posici�n dorsal, provistos de cristalino, lente transparente que permite el enfoque de las im�genes.

En los artr�podos, cuyos representantes marinos son los crust�ceos, como los camarones, la langosta y los cangrejos, los ojos frecuentemente son de dos tipos: varios ojos simples formados por una sola faceta, y los ojos compuestos y pedunculados estructurados por un n�mero variable de unidades completas, que pueden llegar a varios cientos. Estas unidades llamadas omatidios llevan su propia lente y sus c�lulas fotorreceptoras, y est�n cubiertas por una membrana transparente dividida en muchas facetas o corneolas cuadrangulares o hexagonales.

En los moluscos, los ojos alcanzan la m�xima evoluci�n de los invertebrados: son simples en el caso de los caracoles, y van hasta muy complejos en los cefal�podos, como el pulpo y el calamar, animales que tienen ojos semejantes a los vertebrados, los cuales llevan, adem�s de las lentes, estructuras accesorias como la c�rnea que es una membrana transparente que permite el enfoque aproximado de la imagen, la pupila y el iris que controlan la cantidad de luz que entra al ojo, y el cristalino que da precisi�n al enfoque, adem�s de la retina que contiene la capa de c�lulas fotorreceptoras.

El ojo de los peces es muy semejante al de los cefal�podos, pero en aqu�llos se presenta el curioso fen�meno de que sus ojos aumentan de tama�o, de acuerdo con el aumento en profundidad de la zona en que viven, y esto se puede observar en diferentes especies de una misma familia que habiten a profundidades distintas, como es el caso de los peces de la familia de los sargos.

Tambi�n, en especies que viven en �pocas distintas de su vida a profundidades diferentes, como el caso de las anguilas, mientras est�n en aguas dulces, que nunca son hondas, los ojos son peque�os, pero cuando van al mar a depositar sus huevecillos en las profundidades del Mar de los Sargazos, experimentan un notable aumento en el tama�o de los ojos paralelo, por cierto, a un ennegrecimiento de su coloraci�n.

En los peces que viven en las grandes profundidades los ojos tienden a atrofiarse, es decir, a disminuir su desarrollo y, por lo tanto, su funci�n, o perderla totalmente; en ellos se presenta un gran desarrollo de la boca, como compensaci�n para una manera m�s f�cil de capturar los alimentos.

En las especies abisales donde existe un aumento en el tama�o de los ojos, �stos se desplazan a los lados de la cabeza y, en algunos casos, se forman prolongaciones laterales de ella llamadas ped�nculos, en cuyos extremos se colocan los ojos, obteni�ndose de esta forma un mayor radio de capacidad visual, ya que adquieren, con este ped�nculo, extraordinaria movilidad.

Uno de los casos m�s curiosos se presenta en las larvas de algunos peces abisales, ya que sus ojos est�n situados en el extremo de largu�simos ped�nculos formados por los propios nervios �pticos que adquieren tal longitud equivalente, por lo menos, a una cuarta parte del tama�o total de la larva, que es muy larga y delgada.

En otros animales marinos los ojos, al aumentar de tama�o, modifican su morfolog�a, present�ndose un enorme desarrollo de sus elementos lenticulares, que al hacerse muy grandes y globulosos dan lugar a lo que se llama "ojos telesc�picos". Sus ojos voluminosos con una gran curvatura en su cristalino y en su c�rnea, estructuras que permiten la entrada de la luz, les dan la caracter�stica de ojos de aut�ntico miope, ya que s�lo realizan la visi�n a muy corta distancia, pero aumentando mucho los detalles, y su retina, lugar donde se forma la imagen, est� muy desarrollada y en su superficie se perciben los cambios de intensidad lum�nica.

En los ojos de los crust�ceos se experimentan similares transformaciones. Los ojos simples se desarrollan m�s, constituyendo un ojo telesc�pico que les permite ver los detalles de los objetos aumentados. Los ojos compuestos de estos crust�ceos son pedunculados y en cada elemento constitutivo del ojo se presenta una modificaci�n, form�ndose dos zonas: la basal, con la que registran im�genes aumentadas, y la lateral, destinada a la observaci�n de los objetos situados a mayor distancia y que, en varias ocasiones, son iluminados por �rganos especiales luminiscentes que producen luz y que acompa�an a los ojos.

Como se ha visto, en el mar la luz solar no llega a las grandes profundidades, por lo que apenas rasga las tinieblas de sus aguas oscuras, hondas y quietas; sin embargo, en estas regiones profundas no reina absoluta oscuridad, por la presencia de multitud de animales capaces de producir por s� mismos en todo su cuerpo o en �rganos luminosos determinados una cierta cantidad de luz, fen�meno llamado luminiscencia o bioluminiscencia. Estos animales toman el aspecto de entes extra�os y alumbran d�bilmente las sombras de los abismos oce�nicos.

En los animales bioluminiscentes la producci�n de luz se inicia cuando llegan los impulsos nerviosos a las c�lulas especializadas de sus �rganos productores; esta luz tiene una longitud de onda del espectro visible por el ojo humano, es decir, roja, amarilla, verde o azul, y en algunos casos pueden ser de estos colores. La intensidad de la luz es muy grande y la bioluminiscencia producida en una peque�a zona del animal supera proporcionalmente en luminosidad a una l�mpara fluorescente.

Los seres productores de luz abundan m�s en el medio oce�nico que en el dulceacu�cola, el terrestre o el a�reo, haciendo del mar la residencia predilecta de peque�os animales luminosos. No se circunscriben a las regiones profundas, batipel�gica y abisal, donde reina la oscuridad, puesto que tambi�n se les encuentra a profundidades menores, e incluso en la misma superficie, donde pueden ser extraordinariamente abundantes, como ocurre con muchos de los peque�os organismos que se localizan flotando, formando el plancton.

Son ejemplo de estos organismos planct�nicos productores de luz por bioluminiscencia los dinoflagelados, organismos microsc�picos dotados de dos filamentos muy largos llamados flagelos, por su aspecto de l�tigo, y entre los que m�s abundan est�n las noctilucas que le dan al agua del mar durante el d�a un aspecto grasoso, y en la noche, al producir la luz, lo iluminan con su brillo: de aqu� el nombre de Noctiluca.

Los seres marinos productores de luz pueden dividirse, seg�n la forma y regi�n en que producen la luz, en tres categor�as principales:

La primera la constituyen los organismos que producen bioluminiscencia difusa, generalmente son vegetales o animales formados por una sola c�lula, como en el caso de las bacterias bioluminiscentes o "fotobacterias", que han dado lugar a curiosos experimentos, como el de construir focos luminosos llenando globos de vidrio con cultivos que contengan multitud de estas bacterias. La producci�n de esta luz por las bacterias se verifica a muy diversas temperaturas, y si se mantienen a seis o siete grados cent�grados bajo cero, conservan su actividad luminosa por mucho tiempo.

Muchas veces, estas bacterias se asocian con otros organismos del mar haci�ndolos participar de su luminosidad, como ocurre con las llamadas "pulgas de mar", que son peque�os crust�ceos que viven en las playas.

La segunda forma que los organismos presentan de bioluminiscencia es la localizada en determinados puntos del cuerpo, como los cten�foros o farolillos de mar que la producen en sus �rganos locomotores, con forma de peque�os peines, los que durante la oscuridad se iluminan presentando el aspecto de un farol.

En los protocordados, que son los antecesores de los peces, del grupo de los Pirosomas, tambi�n tienen puntos de bioluminiscencia en su cuerpo y reciben este nombre por producir intensas luminiscencias en el agua.

Entre los animales que viven a gran profundidad se localizan algunas estrellas de mar en que la luminiscencia es de car�cter intermitente, de tal modo que el cuerpo es recorrido por oleadas de luz.

Al tercer grupo caracterizado por la presencia de �rganos especiales para la producci�n de luz, pertenecen los crust�ceos, los moluscos y los peces, que presentan �rganos productores situados en la superficie ventral y m�s abundante en su cabeza que en otras regiones del cuerpo, con una estructura compleja que permite que la luz emitida pueda variar no s�lo en intensidad sino en color. Estos �rganos funcionan por acci�n motora del sistema nervioso y con frecuencia de manera perfectamente voluntaria, como en el caso de los calamares de aguas profundas.

El procedimiento de la producci�n de luz, es decir, el origen de la bioluminiscencia, ha sido motivo de multitud de investigaciones que comenzaron con las observaciones del f�sico Faraday sobre los cocuyos, en los que observ� la luminiscencia continua despu�s de la muerte del animal. En la actualidad se sabe que este fen�meno se debe a que existen dos sustancias: una, un fermentador llamado luciferasa, y otra, una sustancia fermentable, es decir, que reacciona qu�micamente con el fermento, luciferina, y que al presentar su reacci�n producen la luz, requiri�ndose para esto la presencia de ox�geno.

La luciferasa difiere de composici�n qu�mica de acuerdo con las diferentes especies de animales. Cuando estas sustancias son extra�das de las c�lulas se pierde la propiedad de producir luz.

Los seres que pueblan el oc�ano revelan grandes bellezas y maravillas de color y forma de acuerdo con la intensidad luminosa que reciben, en ocasiones, gracias a los matices de �rganos brillantes de naturaleza delicada que presentan en su cuerpo y que les dan apariencia de estar adornados por una diadema de brillantes gemas.