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Un mar de Noctilucas en la ría de Vigo

De pronto, al mirar el mar, vi que el mar brillaba con un millar de Noctilucas

[Noctiluca. Jorge Drexler, 2010]

Las protagonistas de hoy, “cazadas” en la Ría de Vigo. Autor: Jorge Hernández (Proyecto REMEDIOS).

La segunda parte de “El lago de los osos” tendrá que esperar porque estos días ha ocurrido algo especial.

Los muestreos semanales de mis colegas de la Universidade de Vigo y el IEO, en el proyecto REMEDIOS (RolE of Mixing on phytoplankton bloom initiation, maintEnance and DIssipatiOn in the galician ríaS), ya habían observado que eran abundantes en las últimas fechas.

Y el 20 de septiembre me envió un mensaje Jorge Hernández (IEO de Vigo), sobre una proliferación masiva de Noctiluca en las islas Cíes. El aviso le llegó de Álvaro Roura (IIM-CSIC), que buceaba en la zona.

El propio Álvaro me lo describía así ayer:

Aquella mañana había niebla y el mar estaba en calma. En la boca norte de la Ría de Vigo, a 1 km de Cabo Home, la superficie del agua estaba cubierta de grumos dispersos y espuma que recordaban a los acúmulos de polen. Al principio pensó que podría ser zooplancton de gran tamaño: apendicularias “cargadas” de fitoplancton. Pero mientras buceaba tocó uno de aquellos grumos y se disgregó en multitud de bolitas. Recogió una muestra y en el laboratorio confirmó que eran Noctilucas.

La extensión de los grumos era bastante grande: llegaban hasta Cíes en un transecto lineal y alcanzaban hasta 12 metros de profundidad. Los observaron durante todo el tiempo, desde las 11 hasta las 3 de la tarde.

La marea roja de Noctiluca vista hacia el norte, desde el IEO de Vigo. Las islas Cíes al fondo. Autor: F. Rodríguez

Al día siguiente, coincidiendo con la pleamar de la tarde, la marea roja de Noctiluca scintillans se concentró a lo largo de la costa de Canido, al pie del IEO de Vigo.

Las manchas de tono anaranjado cambiaban su contorno a lo largo de frentes estrechos o parches más anchos, según el viento y la marea las arrastraban hacia las rocas o alejaban hacia el interior de la ría.

Otra imagen desde la misma perspectiva de la marea roja de Noctiluca. Autor: F. Rodríguez

Cuando llegué al IEO eran alrededor de las 18:00 hrs. El día era soleado con brisa débil y la temperatura agradable (18-19ºC). El mar estaba como un plato a unos 17ºC.

En esta época es habitual que aparezcan mareas rojas de Noctiluca en nuestras costas, pero no recuerdo nada igual en los últimos años (tampoco hay registros fiables sobre la frecuencia e intensidad de estos fenómenos).

El acceso al mar desde el laboratorio es fácil. Al sur tenemos una cala arenosa con muchas rocas, al lado del edificio de cultivos marinos.

La marea roja de Noctiluca vista hacia el sur, al lado del edificio de la planta de cultivos del IEO. Autor: F. Rodríguez

Y hacia el norte frente al edificio principal se extiende una zona más aislada y agreste a la que se llega por un sendero costero.

Justo allí estaban las manchas más intensas pero es una zona nudista y me pareció indiscreto bajar allí a muestrear. Así que me dirigí a la cala sur, donde también había manchas aunque menos espectaculares.

Si hubiese sido una marea roja de Mesodinium seguro que habría ido al norte !!

Sigamos. Bajé a la orilla sur y encontré en la cala a dos buceadores. Uno de ellos, todavía en el agua, comentaba que le daba asco el aspecto del mar y que estaba así por todas partes. Debió pensar que había algún vertido, pero al verme llegar con el equipamiento CEG de muestreo (Cubo, Embudo y Garrafa) me preguntó si era biólogo y estuvimos conversando sobre el origen de las manchas.

Su compañero, que estaba de pie en las rocas, comentó que le picaba un poco la cara. Sobre esto les aclaré de entrada que Noctiluca no es tóxica. Esto es importante saberlo porque las mareas rojas se suelen asociar con toxinas o contaminación pero en Galicia apenas existen registros de fitoplancton tóxico coloreando el mar. Y sobre los picores en la piel les dije que Noctiluca puede acumular y liberar al agua grandes cantidades de amonio que pueden provocar esos síntomas en algunas personas.

Así se ven las Noctilucas a simple vista. Autor: F. Rodríguez

La marea estaba bajando y las manchas de Noctiluca se esfumaban rápidamente por lo que no alcancé a muestrear en medio de ellas como pretendía.

Aún así el agua seguía con aspecto turbio y oleaginoso. Cogí unos 4 litros con la ayuda de un cubo y subí la muestra al laboratorio.

Dejé las Noctilucas en su nueva casa: un balón de vidrio en la cámara incubadora a 15-16ºC. En este vídeo verán el aspecto que tenían a simple vista.

Esa noche regresé al laboratorio para ver la bioluminiscencia, con la intención de conseguir alguna foto o un vídeo que compartir con ustedes. Pero no fue posible.

Aunque a simple vista se observan perfectamente los chispazos verde-azulados de las Noctilucas, su intensidad total era débil porque la muestra no estaba demasiado concentrada. Con un equipo profesional y una muestra coloreada habría sido posible. Pero no desesperen que veremos la ardora en Cíes !!

Mientras observaba la bioluminiscencia de las Noctilucas con el vigilante de nuestro centro, me comentó que en algunas rondas nocturnas ha observado la ardora o “ardentía” del mar bajo la proa de los barcos que faenan delante del IEO, y que da la impresión de un foco encendido hacia el mar. El mismo fenómeno se puede ver en la estela que dejan los barcos, ronsel en gallego, y que sirvió de título para una biografía sobre la investigadora ferrolana Angeles Alvariño (Un ronsel de ardora, Lela Edicións, 2016).

Pues bien, todo esto lo podrán ver en el siguiente vídeo. Me llegó al móvil unos días después. Es una secuencia grabada cerca de Cíes por la empresa náutica Sailway durante la proliferación de Noctiluca (Faro de Vigo, 28-IX-2017)

Entre el pasado fin de semana y hasta el día de hoy me han enviado nuevas fotos de Noctiluca varios conocidos y seguidoras del blog como Susana Darriba (INTECMAR), Manuel E. Garci y Pepe Castro (IIM-CSIC) que compartiré en esta galería de imágenes a medida que vayan llegando (pinchen sobre ellas para verlas en formato grande). También las compartiremos en mareasvermellasgalicia.com

Marea roja de Noctiluca vista desde el monte do Facho (Costa de la Vela), entre la Ría de Vigo y Pontevedra. Autora: Susana Darriba

Marea roja de Noctiluca en la Ría de Vigo, a bordo del Mytilus (IIM-CSIC). Autor: Manuel E. Garci

Marea roja de Noctiluca en Marina Dávila Sport (Bouzas, Vigo). Autor: Pepe Castro

Marea roja de Noctiluca en Marina Dávila Sport (Bouzas, Vigo). Autor: Manuel E. Garci

Marea roja de Noctiluca en Marina Dávila Sport (Bouzas, Vigo). Autor: Manuel E. Garci

En este blog hemos hablado varias veces de Noctiluca scintillans. Les animo a revisar entradas antiguas pero les recordaré que estamos ante un dinoflagelado heterótrofo, atípico por su enorme tamaño (hasta 2 mm), observable a simple vista. Las de la muestra del IEO eran más pequeñas: no llegaban a 1 milímetro, la mayoría medían entre 500-800 micras.

Qué maravilla! una captura de pantalla de las Noctilucas de Cíes, vistas en una lupa con campo oscuro. Autor: Álvaro Roura.

La bioluminiscencia en dinoflagelados es producida por la reacción química de un sustrato (luciferina) con la enzima luciferasa; en algunas especies como Noctiluca interviene también otro mecanismo que involucra a una proteína unida a la luciferina (Valiadi & Iglesias-Rodríguez 2013).

La bioluminiscencia tiene lugar en unos orgánulos esféricos (centellones) y las chispas de luz las desencadenan impulsos eléctricos en la membrana celular, inducidos a su vez por la agitación mecánica (cambios bruscos de temperatura, unas gotitas de agua oxigenada, etc).

Los impulsos eléctricos provocan una disminución del pH en los centellones, que activa la luciferasa y libera la luciferina, la cual sufre una oxidación en la que se producen fotones azulados en Noctiluca (λ∼475 nm).

Noctiluca es un depredador voraz que por sus características forma parte del microzooplancton, compitiendo por los mismos recursos que, por ejemplo, los copépodos.

Noctiluca scintillans después de ingerir al dinoflagelado Lingulodinium polyedrum que le ofrecimos como presa en el laboratorio. Autor: Jorge Hernández

Su flotabilidad le permite ascender a la superficie regulando su posición en la columna de agua mediante cambios en las concentraciones de iones de una gran vacuola intracelular. Su capacidad de movimiento es mínima, a merced de los vientos y las corrientes.

Las proliferaciones de Noctiluca son comunes en muchas regiones del mundo, especialmente en zonas de afloramiento (como las rías gallegas) donde encuentra grandes cantidades de alimento en forma de proliferaciones de fitoplancton.

Las concentraciones típicas de Noctilucas en una marea roja suelen andar entre 100 y 1000 células/mL. Su color varía entre tonos arcillosos, anaranjados, rosados, hasta las Noctilucas verdes propias de aguas tropicales en el sureste de Asia, por ejemplo. La temperatura a la que suceden los blooms es muy variable en cada parte del mundo y se trata de una especie eurihalina que soporta un amplio rango de salinidades (de 10 a 37).

Para resumir, en los blooms de Noctiluca confluyen dos factores: bióticos (presas abundantes) y abióticos (temperatura idónea y condiciones de calma en el mar).

Ballena azul (Balaenoptera musculus) cerca de Ons. Autor: Bottlenose Dolphin Research Institute. Fuente: Faro de Vigo

N. scintillans puede crecer con poco alimento pero los aumentos bruscos de sus poblaciones suelen suceder tras los blooms de fitoplancton.

Quizás este incremento estacional en el plancton haya tenido algo que ver con los avistamientos de dos ballenas azules: la primera hace dos semanas en la Ría de Muros y la segunda en la semana de las Noctilucas, a 11 millas al NO de las Islas Ons (Ría de Pontevedra; Faro de Vigo, 22-IX-2017).

Diatomeas y dinoflagelados son presas habituales de Noctiluca, pero esta ingiere una enorme variedad de alimentos incluyendo bacterias, detritus, protozoos, copépodos, huevos de copépodos y peces.

Por citar un ejemplo, los análisis de 1100 Noctilucas en la costa de Buenos Aires (Sato y col. 2010) descubrieron en su interior proporciones casi iguales de ciliados (tintínidos), huevos de copépodos y diatomeas.

Marea roja de Noctiluca en el Golfo de Vizcaya (2001) a bordo del B/O Thalassa, durante la campaña PELASSES01 (IFREMER). Autora: María Sánchez.

Noctiluca atrapa a sus presas activa o pasivamente, interceptándolas en la columna de agua o colonizando agregados de partículas en suspensión. También puede excretar mucus para atrapar el alimento.

Su impacto en las comunidades de zooplancton puede ser considerable…

En un estudio en la costa del Cantábrico central, se calculó que fue capaz de consumir hasta el 73 % del total de huevos del copépodo Acartia clausi (Quevedo y col. 1999).

Si hablamos de su ciclo de vida, las células vegetativas de Noctiluca son diploides y se reproducen asexualmente (por fisión binaria) o sexualmente mediante gametogénesis.

Las células gametogénicas son una auténtica fábrica de zoosporas: pueden llegar a producir hasta 1024 en menos de 24 hrs. Y la fusión de 2 de ellas da lugar a una nueva célula vegetativa adulta (trofonte).

Los gametos recuerdan a los típicos dinoflagelados mientras que el trofonte, como ya han visto, parece cualquier cosa menos un dinoflagelado.

Ciclo de vida de Noctiluca scintillans. Fuente: Fukuda & Endoh (2006)

 

Su comportamiento y ciclo de vida permiten a Noctiluca adaptarse a ambientes cambiantes y ser competitiva a pesar de que se trata de un organismo oportunista de crecimiento rápido.

Su papel en el ecosistema es doble: por un lado ejerce un control sobre el fitoplancton/zooplancton durante el desarrollo de sus proliferaciones; pero al decaer sus poblaciones liberan su contenido celular aportando nutrientes (amonio y fosfatos) que pueden estimular el crecimiento de bacterioplancton y fitoplancton.

Noctiluca no tiene muchos predadores naturales, en la literatura científica apenas se mencionan algunos copépodos de gran tamaño, larvas de peces y escifomedusas.

Noctiluca scintillans y Strombidium hongkongense. A) Noctilucas con el ciliado alrededor. B) y C) ampliaciones del ciliado. Fuente: Tesis doctoral S. Zhang (2016).

Sin embargo, mientras revisaba bibliografía para esta entrada, encontré una tesis publicada por Shuwen Zhang en Hong Kong (2016) donde describe a un sorprendente predador de Noctiluca: el ciliado Strombidium honkongense (citado como Strombidium spen la publicación posterior de Zhang y col. 2017).

Este ciliado se mueve alrededor o sobre las células vegetativas y gametogénicas de Noctiluca, y se alimenta de los progametos de esta, llegando a arrasar las células gametogénicas a las que deja vacías de contenido como “células fantasma”.

Noctiluca no se alimenta de este ciliado a pesar de estar en el rango de tamaño de sus presas.

Pues bien, en el siguiente vídeo verán imágenes de una Noctiluca (de la muestra del IEO) con células del dinoflagelado Dinophysis caudata en su interior (añadidas como presas en el laboratorio), con tres ciliados que corretean sobre ella y que tienen toda la pinta del Strombidium que se alimenta de Noctiluca en los vídeos del artículo de Zhang y col. (2017)><(gracias Jorge por conseguirlos!).

En la tesis y la publicación de Zhang y col. (2017) se muestran secuencias genéticas similares al “Strombidium de las Noctilucas” en ciliados de diversas regiones del mundo donde estas suelen proliferar (Mar Rojo, Mediterráneo, etc).

Y todo apunta a que las de Vigo también sufren el acoso de estos pequeños cazadores !!

Agradecimientos: A todas y todos los que habéis colaborado en esta entrada muchísimas gracias por vuestros comentarios, información y las imágenes que me habéis enviado para su realización!

Noctiluca scintillans. Autor: F. Rodríguez

Referencias:

-Fukuda Y. & Endoh H. New details from the complete life cycle of the red-tide dinoflagellate Noctiluca scintillans (Ehrenberg) McCartney. Eur. J. Protistol.
42:209-19 (2006)
-Quevedo M. y col. Evidence of heavy predation by Noctiluca scintillans on Acartia clausi (Copepoda) eggs off the central Cantabrian coast (NW Spain). Oceanol. Acta 22:127-31 (1998)
-Sato N.E. y col. Hábitos alimentarios de Noctiluca scintillans en aguas costeras de la Provincia de Buenos Aires, Argentina. Lat. Am. J. Aquat. Res. 38:403-12 (2010)
-Valiadi M. & Iglesias-Rodríguez M.D. Diversity of the luciferin binding protein gene in bioluminescent dinoflagellates–insights from a new gene in Noctiluca scintillans and sequences from Gonyaulacoid genera. J. Euk. Microbiol. 61:134-45 (2013)
-Zhang S. Ecological Roles of Noctiluca scintillans in Marine Food Web –As a Predator, “Prey” and Nutrient Regenerator. Tesis doctoral, 215 pp. (2016)
-Zhang S. y col. A Cryptic Marine Ciliate Feeds on Progametes of Noctiluca scintillans. Protist 168:1-11 (2017)

 

 

Maravillas de Canarias

No es la primera vez que nos visitan las Noctilucas: sus mareas rojas, la bioluminiscencia, incluso una canción, todo lo que tocan sus flagelos es un éxito!! En esta ocasión las serviré de primer plato pero los protagonistas son otros. Hoy contemplarán algunas de las imágenes más bellas en este rincón de la web. Les daré una pista: Dictyocysta.

Captura de pantalla 2016-04-13 a las 18.03.04

Marea roja de Noctiluca scintillans en Gran Canaria (Islas Canarias). Autor: E. Soler

El autor de dichas imágenes es Emilio Soler Onís, investigador en el BEA (Banco Español de Algas) de Telde (Gran Canaria).

No pude resistir la tentación de pedírselas para el blog y amablemente me las ofreció.

13 de abril de 2016: 12 millas al sur de la isla de Gran Canaria se extienden manchas enormes de color anaranjado típicas de Noctiluca scintillans.

Emilio Soler, a bordo de un helicóptero de salvamento del Gobierno de Canarias, realizó estas imágenes y recogió muestras que confirmaron el dominio de Noctiluca…y preparó otras para su estudio al microscopio electrónico. Aquí quería yo llegar…!!

Captura de pantalla 2016-04-13 a las 18.07.30

Otra foto de la misma proliferación de Noctiluca. Autor: E. Soler

Las imágenes de microscopía óptica pueden ser fascinantes, pero las del electrónico poseen aspecto tridimensional y su aumento revela los detalles más insignificantes, a veces imprescindibles, para conseguir identificar un organismo a nivel de especie.

Los electrones revelan un mundo oculto. Las imágenes de microscopía electrónica trascienden incluso el ámbito científico y nos regalan la sensación de visitar una galería de arte.

Entremos a la galería microscópica…

Al comienzo de 20.000 leguas de viaje submarino el capitán Nemo se dedicaba a hundir barcos con el Nautilus, al que confundían con un narval (el unicornio del mar). Por eso enviaban al naturalista Pierre Aronnax a investigar tales sucesos. Ése capítulo se llamaba “Un écueil fuyant” y en su honor títulé la siguiente imagen…

 

Un escollo fugitivo (Prorocentrum micans)

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La espina en la zona anterior de este dinoflagelado coincide con el sentido del movimiento. Autor: E. Soler

Fruta prohibida (Prorocentrum balticum)

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Diminuto y fotosintético. Los aumentos están indicados después de la “X” y cada imagen posee su escala en micras (milésimas de milímetro). Autor: E. Soler.

La cuenta atrás (Protoperidinium)

protoperidinium2

Las placas (o tecas) que recubren a este dinoflagelado heterótrofo están formadas por celulosa. Autor: E. Soler.

Llega el turno de los protagonistas: primero el cocolitóforo Emiliania huxleyi, una especie formadora de “blooms” espectaculares en el océano, tan abundante como fotogénica. Posee cocolitos (anillos calcáreos) que recubren su célula como una armadura. Comparen la escala: Emiliania es pequeñita…

emiliania2

Emiliania huxleyi. La forma de sus cocolitos sirve para clasificarlas en distintos morfotipos. Autor: E. Soler.

Les aconsejo que amplíen esta imagen para contemplar mejor “la decoración

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Ciliado (tintínido) del género Dictyocysta. Autor: E. Soler. ¿Encontraron la Emiliania?

Los tintínidos forman parte del microzooplancton: la mayoría son marinos y todos son planctónicos, no hay especies bentónicas. Poseen cubiertas celulares de naturaleza proteica llamadas loriga o lórica. Tradicionalmente se dividen entre los que las mantienen limpias o los que las recubren de partículas. Esta división tiene significado ecológico: los primeros son de océano abierto y los segundos de aguas costeras, como Dictyocysta.

HaeckelplateSquare

Ilustraciones de tintínidos realizadas por Haeckel (1873). Pertenecen a Dictyocysta los 5 de la derecha y los 5 de la izquierda son Codonella. Fuente: Gallery.obs-vlfr.fr

Los tintínidos que recubren sus lóricas pueden hacerlo a su vez con materiales de origen biológico (cocolitos, frústulas de diatomeas,) o usando partículas no biogénicas (granos de arena).

En ambos casos es un proceso activo controlado por el tintínido, aunque no se conocen los mecanismos de aglutinación y la posible selectividad para escoger ciertas partículas.

Algunos autores sugieren que los restos biogénicos podrían proceder de su alimentación. En Codonella elongata los cocolitos se orientan siempre de la misma manera, con su cara externa hacia fuera. Son unos organismos curiosos a los que Haeckel tampoco se resistió…

¿Qué me pongo hoy, cocolitos o diatomeas? 

Un experimento de fertilización fue la ocasión ideal para despejar las dudas sobre si los tintínidos eligen (o no) su decoración…

El aumento súbito de nutrientes en el mar cambia la composición del fitoplancton y suele producir un dominio temporal de diatomeas sobre grupos como los cocolitóforos.

steno1

Stenosemella sp. al inicio del EIFEX. Fuente: Henjes & Assmy (2008)

Así de listos fueron Henjes & Assmy (2008), muestreando tintínidos antes y después de 2 experimentos de fertilización con hierro (EIsenEX y EIFEX, océano Antártico).

Al principio del EIFEX las lóricas de Stenosemella estaban cubiertas de cocolitos, coincidiendo con una proporción alta de Emiliania huxleyi respecto a frústulas rotas de diatomeas. Alguien calculó una vez que cada tintínido lleva una carga de cocolitos equivalente a unas 11 Emilianias…!!

Sin embargo, un mes después del EIFEX, la proporción de frústulas rotas de diatomeas había aumentado muchísimo en el mar respecto a los cocolitóforos y el aspecto de Stenosemella era el de haberse estampado contra un cargamento de chatarra (de diatomeas).

steno2

Stenosemella 1 mes después del EIFEX. Fuente: Henjes & Assmy (2008)

Así que los tintínidos (al menos los que estudiaron Henjes & Assmy), parecen recoger la basura que encuentran, igual que Wall-E

El título de su trabajo lo resume a la perfección y con él me despido por hoy:

Particle Availability Controls Agglutination in
Pelagic Tintinnids in the Southern Ocean

WALL-E

Wall-E. Fuente: The Pixar Times

Referencias:

-Dolan J.R. Introduction to tintinnids. The Biology and Ecology of Tintinnid Ciliates: Models for Marine Plankton. Capítulo 1:1-16 (2013).
-Henjes J & Assmy P. Particle Availability Controls Agglutination in Pelagic Tintinnids in the Southern Ocean. Protist 159:239-250 (2008).

 

Agradecimientos: a Emilio Soler Onís por las imágenes de las muestras de Noctiluca.

 

 

 

 

 

 

 

Músicas del mar

La imagen que abre la entrada de hoy pertenece al Argonne National Laboratory (EEUU).

Peter Larsen, biólogo del Argonne, estaba abrumado por la cantidad de datos en una serie temporal de oceanografía y microorganismos en la estación L4 (Canal de La Mancha). Bien lo sé porque en el año 2000 publiqué un trabajo con datos similares de esa misma estación, pero no tuve la imaginación de Peter. Tantas vueltas le dio a la manera de visualizar sus datos y extraer un patrón de ellos que se planteó cómo sonaría una melodía basada en la abundancia de grupos microbianos !!

pelagibacter

Pelagibacter ubique, una de las Rickettsiales más abundantes en la estación L4. Fuente: Scientific American

Larsen juntó los datos de bacterias, fitoplancton y otros microorganismos y surgió la “música”.

Far and Wide es una melodía basada en la abundancia de bacterias del orden Ricketssiales.

La primera nota depende de la abundancia relativa en cada muestreo y las cinco siguientes indican la tendencia de los datos (suben, bajan, se mantienen…). En los muestreos donde las Rickettsiales eran el grupo más abundante suenan unos platillos !!

Les dejo con el exitazo que bailan las bacterias en las discotecas submarinas…

Ahora otro ejemplo de por qué los científicos tenemos fama de raritos.

Se trata del villancico “Jingle Bells” pasado por el filtro de la fotosíntesis. Es algo que cantaría el mismísimo Sheldon Cooper si fuera biólogo. Para que resulte divertido hay que estar familiarizado con el funcionamiento de la fotosíntesis: la cadena de transporte electrónico, los fotosistemas, etc. Es lo último con lo que yo imaginaba que se podría hacer una canción pero todo es posible para su autor: Elliott Kimmel.

Red and blue, red and blue, wavelengths are the best…genial !! Jingle Bells Photosynthesis

Vamos con los profesionales.

Jorge Drexler. Sí, el compositor uruguayo que no pudo cantar “Al otro lado del río“, la canción con la que ganó el Oscar en 2004. Tuvo que salir en su lugar Mr. Antonio Banderas para darle el toque de glamour a la gala, tan imprescindible como superficial e injusto (el acto en sí, no el bueno de Antonio). Pues Drexler tiene una canción maravillosa titulada Noctiluca. Él mismo nos habla de las Noctilucas y conduce la canción acompañado de su hijo que toca un “microscópico” limonaire. Para no perdérselo.

And last but not least: Manta Ray.

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Antony Hegarty (2009). Fuente: Losanjealous

Tal es el título de la canción compuesta por J. Ralph y Antony Hegarty (el cantante de Antony & The Johnsons). El piano y la voz de Antony resaltan la magia de unas imágenes preciosas del plancton marino, incluyendo microalgas (salen unas diatomeas y dinoflagelados con una apariencia tridimensional que me dejó boquiabierto). Las imágenes pertenecen a Crónicas del Plancton (CNRS), y la canción forma parte de la BSO de “Racing Extinction” (2015), un documental que intenta concienciar sobre el desastre que supone la extinción de especies.

Miles de ellas han sobrevivido millones de años  y miles de ellas se irán por nuestra culpa sin que las veamos nunca, ni en un vídeo como éste. Para que no olvidemos la belleza de todos los seres vivos que nos rodean, una magnífica razón para agitar nuestra conciencia sobre el mundo…

Nuevas historias de Noctilucas

Noctiluca scintillans es un dinoflagelado enorme que puede medir hasta 2 milímetros. Es observable a simple vista, tal como muestra este vídeo donde aparecen Noctilucas aisladas en la ría de Vigo.

Marea roja en Almuñécar (Granada), con toda la pinta
de ser Noctilucas. Fuente: El Correo de Andalucía (16-VI-2014)

Su nombre no suele aparecer en la prensa pero este verano las mareas rojas de Noctiluca fueron noticia a lo largo de la península ibérica. 

Además protagonizan la entrada más leída de este blog así que ya tardábamos en hablar sobre ellas.

Y que mejor para empezar que observar una Noctiluca viva, aislada en la playa del Vao
(Vigo), el pasado 9 de septiembre.

Noctiluca scintillans es una especie que puede producir mareas rojas o verdes según el tipo de células que proliferen. Primero hablaremos de las Noctilucas rojas, las más comunes en todo el mundo entre el ecuador y latitudes medias. Las que tenemos en Galicia por ejemplo…

Playa de Cesantes, ría de Vigo. Autor: M. Moralejo.
Fuente: La Voz de Galicia (5-IX-2014)

En agosto y septiembre se produjeron mareas rojas en las rías gallegas que trascendieron a los medios de comunicación.

Y en la ría de Vigo se cerraron el 4 de septiembre 10 playas por precaución después de que un bañista se quejase de picores.

En La Voz de Galicia, al día siguiente de las mareas rojas de Noctiluca, se publicaron frases tan confusas como:  “Según fuentes de Salvamento, se trata de la conocida «purga de la marea», una floración de algas que se produce cada año en fechas cercanas a septiembre.” “[…] En verano, cuando hay altas temperaturas y las aguas profundas vienen cargadas de nutrientes, las algas unicelulares pueden crecer de una manera brusca y soltar toxinas que tiñen el agua.” (La Voz de Galicia, 5-IX-2014).

Ay Josús…!! Aquí se mezclan las mareas rojas con las toxinas y una pizca de cultura popular. Todo viene de asociar las mareas rojas con las algas tóxicas, cuando éstas rara vez producen color en las rías. 
Tradicionalmente los pescadores llamaban “purga de mar” a las mareas rojas, pero lo de la “purga de la marea” no tengo el gusto. 
Y las toxinas marinas (por favor…!!!) no tiñen el agua. Lo que tiñe el agua son compuestos coloreados (pigmentos), que poseen algas fotosintéticas y algunas heterótrofas, como este Gyrodinium (dinoflagelado heterótrofo aislado en la ría de Pontevedra en octubre de 2013).

En las fotos que han circulado en los periódicos se aprecia el característico color anaranjado-rojizo de las proliferaciones de Noctiluca, de aspecto aceitoso que podría confundirse con un vertido. Ése color lo producen carotenoides como la cantaxantina (quizás también astaxantina; Balch & Haxo 1984), que Noctiluca debe obtener de su alimentación al igual que moluscos, crustáceos…y flamencos !!

La causa de estas mareas rojas fue seguramente Noctiluca scintillans ya que justo unos días antes nos avisaron de una de estas manchas en una playa de Alcabre (Vigo). Cuando llegamos quedaban hilillos de color naranja en el agua formados, no por plastilina, sino por bolitas flotantesNoctilucas.

Hay que insistir en que Noctiluca no es tóxica ni sus mareas rojas tienen relación con episodios tóxicos (mal llamados mareas rojas). Las células de Noctiluca son heterótrofas (no hacen fotosíntesis) y se alimentan de todo lo que encuentran a su paso (bacterias, algas, huevos de peces y copépodos, etc). Sólo en el caso de ingerir muchas algas tóxicas podrían acumular toxinas aunque no está demostrado, que yo sepa.

En este vídeo pueden ver una de las Noctilucas que aislamos en Alcabre después de tragarse una cadena de células del dinoflagelado Gymnodinium catenatum, productor de toxinas paralizantes.

La capacidad de movimiento de Noctiluca es mínima y cuando vemos las mareas rojas en superficie se trata de la fase final de su proliferación que se desarrolla antes en la columna de agua. El propio movimiento del agua crea zonas de convergencia donde se concentran las Noctilucas y su flotabilidad las lleva a acumularse en superficie y teñir el agua…

En el caso de proliferaciones masivas (no como las de las rías, afortunadamente) la degradación de sus células consume mucho oxígeno y llega a ocasionar la muerte de peces. Y en algunas personas (esto no lo sabía!!) el amonio de sus células puede producir una ligera sensación de picor en la piel.

A comienzos de septiembre me llegó un mensaje al blog (gracias Tati !) para comentarme que había bioluminiscencia en la playa del Vao, en Vigo. Y claro, lo fui a comprobar en persona…!!

La playa del Vao, Vigo (septiembre 2014).

Las noches del 8 y 9 de septiembre hizo una temperatura genial, con bajamar entre las 22-23 hrs y una suave brisa. Me metí en el agua y al caminar se veía un halo azul desde el fondo a la superficie. Cuanto más profundo y más agitación la bioluminiscencia era mayor.

Pero agitar el agua no es la única forma de provocar “ardora” en el mar. Este blog está en condiciones de asegurar que en el caso (hipotético, pero puede suceder…) de que hagan pipí se van a llevar la sorpresa de su vida porque les delatará una constelación de “destellos” azules tipo “LIFE OF PI”.
En las muestras de agua que recogí la segunda noche dominaban dinoflagelados bioluminiscentes como Ceratium, Protoperidinium y por supuesto Noctilucas !!

Y el 23 de septiembre el diario “El Progreso de Lugo” publicó estas fotos de la marea roja
de Noctiluca de día y de noche con el halo azul bioluminiscente en la orilla, en San Cibrao (Lugo).
En esta noticia sí las citó por su nombre el periodista Antonio López. Las fotos son de Jose Mª Álvez.















Y ahora hablemos de las Noctilucas verdes…

La forma roja de Noctiluca es la más extendida pero en una zona concreta del mundo como el sureste asiático (Mar Arábigo, Filipinas, Vietnam, Tailandia, Indonesia…), las Noctilucas pueden ser verdes.
Es la misma especie pero con un alga verde endosimbionte: la pedinofícea Pedinomonas noctilucae.
Las Noctilucas verdes. Autor: K. Furuya. Fuente: Harrison y col. (2011).

Las algas endosimbiontes no son permanentes y en el laboratorio las Noctilucas verdes terminan por perder su “invernadero interior” y mueren en cuestión de semanas…el récord lo tienen Furuya y col (2006), que las mantuvieron hasta 2 años !! El hecho de que no podamos cultivar las algas endosimbiontes en forma libre sugiere que la dependencia es mutua y Noctiluca les proporciona factores de crecimiento vitales.

Un bloom de Noctilucas verdes en el Mar Arábigo.
Imagen satélite MODIS. Autor: N. Kuring (NASA)

Existe un aumento aparente de las proliferaciones de Noctiluca en varias zonas del mundo y una de las razones que se esgrimen es el exceso de nutrientes (eutrofización) que aumenta la producción del fitoplancton que les sirve de alimento.

Como ejemplo, este 9 de septiembre Rosário-Gomes y col. publicaron en Nature Communications un trabajo sobre la aparición de blooms de Noctilucas verdes en el Mar Arábigo desde comienzos del s.XXI.

En el mar Arábigo existen zonas pobres en oxígeno (entre 120-1500 m de profundidad) de origen natural, debido a la gran producción de fitoplancton (diatomeas) en la época invernal: la del monzón.
Pero ésas poblaciones típicas de diatomeas de invierno están dejando paso a proliferaciones de Noctilucas verdes. Los blooms de Noctilucas se asocian con aguas hipóxicas, cuyo aumento parece inexorable en los últimos años, llegando casi a la superficie del mar en algunas zonas. Parece que el endosimbionte de las Noctilucas les permite fijar carbono en aguas hipóxicas de manera mucho más eficiente (3 veces más) que las diatomeas, a las cuales recordemos que se las zampa.  La combinación de ambos factores parece darles una gran ventaja y hace posible que proliferen de forma masiva…

Una salpa: Cyclosalpa affinis. Autor: P.J. Bryant
Fuente: Nat. Hist. of Orange County (CA, EEUU).

Los autores de este trabajo sugieren que las proliferaciones de Noctilucas podrían distorsionar la cadena trófica del plancton con consecuencias negativas para la pesca de la región, ya de por sí en declive (seguramente por la sobrepesca).

La cadena trófica clásica que va desde las diatomeas a las larvas de peces por medio de los copépodos sería sustituída por otra cadena con las Noctilucas verdes, que son el plato favorito de medusas y salpas, una parte minoritaria en la dieta de los peces. Es una hipótesis…

Y si quieren ver a una salpa merendándose Noctilucas verdes no se pierdan el enlace a este espectacular vídeo con el que despido a las Noctilucas…hasta el verano que viene !!

 

Referencias:

-Balch WM, Haxo FT. Spectroscopical properties of Noctiluca miliaris Suriray, a heterotrophic dinoflagellate. J. Plankton Res. 6: 515-525 (1984).
-Furuya K. y col. Vegetative growth of Noctiluca scintillans containing the endosymbiont Pedinomonas noctilucae. Afr. J. Mar. Sci. 28:305–308 (2006).
-Hansen PJ. Green Noctiluca scintillans: a dinoflagellate with its own greenhouse. Mar. Ecol. Prog. Ser. 275:79-87 (2004).
-Harrison PJ y col. Geographical distribution of red and green Noctiluca scintillans. Chin. J. Ocean. Limnol. 29:807-831 (2011).
-Rosário Gomes y col. Massive outbreaks of Noctiluca scintillans blooms in the Arabian Sea due to spread of hypoxia. Nature Comm. 5: art. 4862 (2014).

Un medicamento inesperado

Antes de nada, mi gato y yo les deseamos a todas y todos un muy feliz año !!
Bueno, vamos al tema de hoy…
porque mientras buscaba en la botica casera un remedio para el resfriado
me encontré entre aspirinas y paracetamoles con esta sorpresa…!!

El prospecto decía lo siguiente…

PROPIEDADES:
La información y el entretenimiento son principios activos de la Divulgamina,
un fármaco de reconocida eficacia para divulgar temas de interés sobre ciencias marinas.
La respuesta, preventiva ó curativa, se presenta a los pocos minutos de su administración.
Ocasionalmente puede provocar cierta somnolencia.

CONTRAINDICACIONES:
No se conocen. ¿Incompatibilidades con el alcohol? tampoco, todo lo contrario.

POSOLOGÍA:
Los vídeos pueden administrarse uno detrás de otro y repetirlos tanto como se quiera,
pero se aconseja verlos en este orden…

 

(Duración: 1’06”. Muséum national d’Histoire naturelle, Francia, 2013)
Monísimo el caballito de mar entre las Posidonias…
(Duración: 3’10”. Parte del documental “Red Tide: The mistery of the poisoned mermaids“.)
(Dir.: Julien Naar, Francia, 2010)
¿Qué sonido produce una célula nadando…?
Nadie lo sabe, pero aquí Karenia sisea como una serpiente de cascabel

 

(Duración: 5’49”. Divulgare, Universidad de Vigo, España, 2011)
Magnífico documental sobre la bioluminiscencia de Noctiluca scintillans. 
Mención honorífica en los premios Prismas Casa de las Ciencias 2011
y vídeo del mes en el concurso On Zientzia.

 

 

 

Noctiluca y el mar de ardora

 

Imagen nocturna de Noctiluca scintillans.
Autor: Yannick Verheust (yannick_verheust@hotmail.com)
disponible en http://www.marinespecies.org/

Muchos organismos marinos, desde bacterias hasta peces como el rape, son bioluminiscentes. En lo que respecta al plancton, el brillo nocturno que produce en el mar recibe el nombre popular de “mar de ardora”.

Suele tratarse de una luz azulada “fantasmal” de gran belleza, un regalo único de la naturaleza tal como se aprecia en la imagen que abre esta entrada…

…Y cuando hablamos de microalgas bioluminiscentes nos referimos exclusivamente a los dinoflagelados. Hasta 20 géneros de dinoflagelados son capaces de producir bioluminiscencia (Alexandrium, Ceratium, Protoperidinium, etc) pero una de las causas más habituales del “mar de ardora” suele ser la especie Noctiluca scintillans.

 

Comparación de la imagen al microscopio (10X) de Noctiluca scintillans
aislada en el puerto de Raxó (Ría de Pontevedra, 10 de julio 2009) y la ilustración de Meunier (1919)

Podemos imaginar la perplejidad de sus descubridores al observar esta gran burbuja flotante (hasta 1 mm. de diámetro) animada por una especie de tentáculo. Por ello no es de extrañar que en su primera descripción a comienzos del s.XIX Noctiluca fuese clasificada como un organismo gelatinoso similar a las medusas…!!

La pueden ver en vivo en el siguiente vídeo,
son células aisladas el 25 de agosto 2014 en la playa de Alcabre (Vigo)
 Noctiluca (etimológicamente “que brilla en la noche“) es un dinoflagelado atípico. Genéticamente aparece muy separado del resto de dinoflagelados en una rama primitiva del árbol evolutivo, aunque algunos estudios recientes parecen contradecir su carácter ancestral. Noctiluca es heterótrofa, pero también puede contener algas verdes endosimbiontes.
Marea roja de Noctiluca en cabo Silleiro, Baiona
(octubre 2009. Autora: Amelia Fdez. Villamarín)
Durante el día, la acumulación de células de Noctiluca puede colorear el mar. Se trata de una especie inofensiva causante ocasional de “mareas rojas”. Pero no tiñe el agua de rojo “sangre” como Mesodinium, sino más bien de un tono anaranjado, tal como se observa en la imagen anterior.
Las manchas de Noctiluca dejan una apariencia ligeramente “aceitosa” sobre la superficie del mar.
Durante la noche, cualquier vibración ó movimiento brusco que así “perciban” las células desencadena una reacción química sobre las moléculas de luciferina que genera finalmente la bioluminiscencia.
…De ahí puede que venga el dicho marinero: “ardora no mar, borrasca a entrar…”…Curiosamente, la luciferina de los dinoflagelados es muy parecida a la clorofila, y ésta a su vez es una molécula que también emite luz, aunque en este caso sea fluorescencia roja. La bioluminiscencia cumple distintas funciones en el medio marino según el organismo en cuestión. En el caso de Noctiluca y otros dinoflagelados podría ser una de estrategia de defensa contra posibles depredadores del zooplancton. Sobre esta teoría, denominada “alarma contra ladrones“, les aconsejo ver un corto de animación de Divulgare, que incluí en la entrada “Cortometrajes marinos“.
Imagen superior: Dinophysis caudata ingerida por Noctiluca, se muestran dos ampliaciones y un ejemplo
del dinoflagelado libre a la izquierda. Imagen inferior: Noctiluca completamente deformada tras haber ingerido una cadena de diatomeas (Stephanopyxis). Autora: Laura Escalera Moura.

Noctiluca es voraz y “gusta” de todo, desde bacterias, huevos de invertebrados y peces, hasta fitoplancton como las diatomeas y otros dinoflagelados. Por esta razón se ha planteado también que aunque no produzca toxinas por sí misma, pueda ser en ocasiones un transmisor de sustancias tóxicas fabricadas por sus presas al resto del ecosistema marino.

Sin embargo, nada hay que temer si nos encontramos algún día con las “glotonas” Noctilucas y sus manchas en el mar, sino más bien tener paciencia y esperar a que llegue la noche para intentar conseguir una foto inolvidable…!!!

Referencias:

-Escalera L, Pazos Y, Moroño A, Reguera B. Noctiluca scintillans may act as a vector of toxigenic microalgae. Harmful Algae 6:317-320 (2007).
-Haddock SHD, Moline MA, Case JF. Bioluminiscence in the sea. Annual Review of Marine Science 2:443-493 (2010).
-Meunier A. Microplankton de la Mer Flamande: 4. Les Tintinnides etcœtera. Mémoires du Musée Royl d’Histoire Naturelle de Belgique, VIII(2). 59, 2 plates pp. (1919).
-O mar na cultura popular galega. Artículo publicado en Galipedia (http://gl.wikipedia.org/wiki/O_mar_na_cultura_popular_galega)