Esta fuente de energía también es utilizada por algunos organismos como señal para adaptarse al ambiente y orientarse, e incluso hay bacterias que utilizan la luz para crecer y sobrevivir.
La luz solar ejerce un papel muy importante en el mantenimiento de la vida en los océanos. Primero penetra en la columna de agua, la calienta, genera corrientes y, finalmente, es absorbida por el fitoplancton, que utiliza esta fuente de energía captada por pigmentos como las clorofilas para sintetizar materia orgánica a partir de agua y nutrientes inorgánicos.
Esto explica la presencia del fitoplancton y de la producción primaria solo en la capa fótica, es decir, la zona iluminada del océano, que se extiende hasta los 100 o 200 metros de profundidad. Más allá los organismos no reciben luz suficiente para realizar la fotosíntesis, aunque hasta los 1.000 metros de profundidad llega suficiente luz como para que la visión siga siendo el sistema de orientación más utilizado.
Una fuente de energía también para los heterótrofos
Además de para el fitoplancton, la luz solar es también útil para aquellos que mantienen relaciones de simbiosis con organismos fotosintéticos que viven en su interior. Este es el caso de algunas medusas, corales o anémonas que viven en zonas iluminadas del océano donde sobreviven gracias a unas algas llamadas zooxantelas que les proporcionan alimento. Asimismo, la luz solar es vital para algunos heterótrofos que incorporan los cloroplastos de las algas de las que se alimentan y los mantienen funcionales para obtener energía. Este proceso se denomina cleptoplastia y se da en ciliados, dinoflagelados e incluso en algunos gusanos o babosas marinas.
Pero la luz solar no actúa solo de motor de la fotosíntesis, sino que también es utilizada por algunos como señal para adaptarse al ambiente y orientarse. Además, afecta a los ritmos circadianos de las especies marinas, que dependen de los cambios día-noche que se producen por la rotación de la Tierra. Como consecuencia de estos ciclos, algunos organismos son más o menos diurnos, mientras que otros varían su posición en la columna de agua en función de la hora del día.
Rodopsinas, unos pigmentos muy extendidos y con funciones globales
En relación con otras funciones de la luz en el océano, hace un par de décadas se descubrió que algunas bacterias heterotróficas del plancton también la usan para crecer y sobrevivir. Mediante las rodopsinas, unas proteínas de membrana asociadas a pigmentos carotenoides, estas bacterias utilizan la luz del sol para crear gradientes de protones y generar energía en forma de ATP.
Según un estudio del Instituto de Ciencias del Mar (ICM) publicado recientemente en la revista The ISME Journal, un gran número de especies de flagelados heterotróficos marinos que se alimentan principalmente de bacterias también presentan rodopsinas. Debido a que la mayor parte de las especies que pertenecen a este grupo todavía no se han podido cultivar en el laboratorio, para llegar a esta conclusión los expertos han tenido que usar el análisis genómico de células individuales, un campo en el que el Instituto es ahora pionero gracias a diversas metodologías desarrolladas en el marco del proyecto europeo SINGEK.
Gracias a estas metodologías, se han encontrado rodopsinas en especies de flagelados heterotróficos que están distribuidas globalmente en los océanos, lo que sugiere que pueden tener una gran importancia ecológica para estos microorganismos eucariotas.
En cuanto a la funcionalidad de las rodopsinas, los investigadores del ICM sugieren que la hipótesis más plausible es que el gradiente de protones generado por estas proteínas participe en la acidificación de las vacuolas digestivas de los flagelados heterotróficos, algo indispensable para la digestión de las bacterias ingeridas por estos pequeños depredadores.
Aún queda mucho por descubrir sobre la función, hoy por hoy desconocida, de la luz sobre la bacterivoría en los océanos, si bien este estudio pone de manifiesto que esta fuente de energía puede tener un papel importante incluso en organismos que parecían ser indiferentes a la luz, como los flagelados heterotróficos. Esto explicaría, entre otras cosas, la presencia de algunas de estas especies solo en la capa fótica, que es algo que había intrigado a los expertos desde su descubrimiento.
También algunos heterótrofos utilizan la luz del sol para sobrevivir / ICM-CSIC