¿Qué hace que algunas algas pardas brillen y otras no?

Densos compartimentos de microesferas de tamaño constante hacen que algunas algas pardas brillen como el ópalo.
El descubrimiento de la Universidad de Kobe no sólo arroja luz sobre el mecanismo de coloración estructural de las algas, sino que también es el primero en detectar este efecto en algas pardas distintas de los dos tipos de algas que ya se conocían.

La mayoría de las algas pardas son de color marrón amarillento, pero los buzos han notado que las especies de Sporochnus del orden Sporochnales brillan como plumas de pavo real de color amarillo, verde claro o azul bajo la luz directa.

El ficólogo de la Universidad de Kobe, KAWAI Hiroshi, dijo: “Como buceador, he observado y recolectado especies de Sporochnus muchas veces en muchos lugares, pero nunca he visto un individuo que pareciera brillar de color verde, así que estaba interesado en analizarlo”. Se sabe que el juego de color es similar al ópalo o «iridiscencia», en otros dos órdenes de algas pardas, pero nunca en Sporochnales, y en especial, no en las especies de algas que se han convertido en un tema de conversación entre los buceadores. «Quería aclarar el mecanismo detrás de este brillo verde y también me preguntaba por qué este fenómeno no ocurre comúnmente en otras especies de Sporochnus«, dijo Kawai.

Una de las razones por las que nadie ha descrito todavía sobre este fenómeno puede ser por la fragilidad del organismo.
«En términos generales, las especies de Sporochnus son muy frágiles y, a menudo, se dañan al poco tiempo de ser recolectadas y retiradas del mar, lo que hace muy difícil observar los detalles del organismo intacto. Por lo tanto, nos sumergimos a una profundidad de 25 m en Kushimoto, el punto más al sur de la isla principal de Japón, para observar y fotografiar las algas. Luego recolectamos algunas muestras, las colocamos en una gran cantidad de agua de mar para evitar daños y las llevamos rápidamente al laboratorio para realizar observaciones detalladas sobre las algas sanas, utilizando también un método de fijación especializado para preservar sus delicadas características»

Fotografias de las algas pardas

El esfuerzo dio sus frutos. En el European Journal of Phycology, el equipo de investigación no sólo publicó hermosas fotografías de algas iridiscentes, sino que también las analizó utilizando imágenes de microscopio electrónico para aclarar dónde ocurre este efecto.

Al igual que otras algas pardas que exhiben coloración estructural, estos organismos tienen compartimentos celulares llenos de microesferas de tamaño muy uniforme. Estos llamados «cuerpos iridiscentes» reflejan la luz verde con mucha más intensidad que otros colores, lo que constituye la fuente del efecto cromático.

En el artículo, los investigadores explican: «Se sabe que la disposición regular de estructuras finas, como cristales y membranas multicapa, provoca coloración estructural tanto en estructuras orgánicas como inorgánicas«. Por lo tanto, el efecto puede ser el resultado de la interacción de la luz reflejada desde muchas «capas» diferentes de estructuras pequeñas, atenuando algunos colores y transmitiendo otros.

Para respaldar esta hipótesis, un equipo de investigación de la Universidad de Kobe comparó dos especies de Sporochnus: una con un color brillante y otra sin él. En ambas especies, descubrieron que las células en los extremos de las fibras fotosintéticas contienen objetos esféricos que reflejan la luz intensamente y, por lo tanto, se denominan «cuerpos arcoiris».

En ambos casos, estos objetos iridiscentes están llenos de pequeñas nanoesferas, pero en el caso de especies que no exhiben una verdadera iridiscencia, las nanoesferas se fusionan para formar un compartimento lleno de esferas de diferentes tamaños.

Por otro lado, en las algas pardas iridiscentes, los nanotubos todavía tienen un tamaño uniforme entre 130 y 160 nanómetros, lo que concuerda con cómo la coloración estructural solo realza los colores seleccionados dependiendo del tamaño y la distancia entre ellos.

«Ahora que entendemos un poco el mecanismo de la coloración estructural, nos gustaría aclarar la relevancia ecológica de esta propiedad y la relación evolutiva entre la estructura y el mecanismo en diferentes algas pardas que exhiben el fenómeno«, explica Kawai.

Los mecanismos de diferentes especies de algas pardas exhiben este fenómeno. Mientras que otras algas pardas se caracterizan por emisiones iridiscentes relacionadas con la fotosíntesis, las algas Kawaii estudiadas crecen en aguas más profundas, por lo que es poco probable que sus propósitos sean los mismos.

«Los cuerpos iridiscentes también contienen sustancias altamente reactivas que, cuando se liberan por la ruptura de los cuerpos iridiscentes, destruyen toda la célula en poco tiempo. Dado que estas algas crecen en aguas donde abundan los peces que se alimentan de algas, se cree que las sustancias reactivas desempeñan un papel en repeler a los herbívoros. Por tanto, creemos que la coloración estructural puede desempeñar un papel en la comunicación entre organismos, como el camuflaje o una advertencia para los herbívoros”.

Ecoportal.net

Con información de: https://www.eurekalert.org/