Se cree que las sustancias iridiscentes desempeñan un papel en repeler a los herbívoros
Los compartimentos de microesferas apretadas y de tamaño constante son lo que hace que algunas algas pardas brillen como el ópalo. El descubrimiento de la Universidad de Kobe no sólo arroja luz sobre el mecanismo detrás de la coloración estructural del alga, sino que también es el primero en detectar el efecto en un orden de algas pardas distinto de los dos en los que se sabía que ocurría.
La mayoría de las algas pardas son de color marrón amarillento, pero los buceadores observaron que una especie parecida a Sporochnus en el orden Sporochnales brilla como plumas de pavo real en amarillo, verde brillante o azul cuando se les ilumina con luz directa.
"Como buceador, he observado y recolectado muchas veces especies de Sporochnus en muchos lugares, pero nunca he visto un individuo que pareciera brillar en verde, así que estaba interesado en analizarlo", dijo el ficólogo de la Universidad de Kobe, Kawai Hiroshi.
Se sabe que ocurre un juego de colores similar al ópalo, o "iridiscencia", en otros dos órdenes de algas pardas, pero nunca en Sporochnales y, en particular, 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", dice Kawai.
Una de las razones por las que nadie más ha descrito el fenómeno podría ser 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", explica Kawai.
"Luego recolectamos algunos especímenes, los colocamos en una gran cantidad de agua de mar para evitar daños y los llevamos rápidamente al laboratorio para realizar observaciones detalladas sobre las algas sanas, utilizando también un método de fijación especializado para preservar sus delicadas características".
El esfuerzo dio sus frutos. El grupo publicó no sólo impresionantes fotografías de las algas iridiscentes, sino también su análisis utilizando imágenes de microscopía electrónica para explicar de dónde proviene el efecto.
Imagen derecha: Sporochnus dotyi tiene compartimentos celulares, llamados "cuerpos iridiscentes", que reflejan la luz verde mucho más que otros colores, lo que es la fuente del efecto de color. Crédito: Kawai Hiroshi
Estos llamados "cuerpos iridiscentes" reflejan la luz verde mucho más que otros colores, lo que constituye la fuente del efecto cromático. Los investigadores explican en el artículo: "Se sabe que la disposición regular de finas estructuras, como cristales y membranas multicapa, provoca una coloración estructural tanto en estructuras orgánicas como inorgánicas".
Por tanto, el efecto podría ser el resultado de la interacción de la luz reflejada desde diferentes "capas" de las finas estructuras, extinguiendo algunos colores y dejando pasar otros.
Para respaldar esta hipótesis, el equipo de la Universidad de Kobe comparó dos especies de Sporochnus, una con colores brillantes y otra sin ellos. En ambas especies, descubrieron que las células en los extremos de sus filamentos fotosintéticos contenían cuerpos esféricos que reflejan brillantemente la luz y que, por lo tanto, se denominan "cuerpos iridiscentes".
Imagen derecha: Los cuerpos iridiscentes de Sporogenous dotyi están densamente poblados de microesferas de tamaño uniforme entre 130 y 160 nanómetros. Crédito: Motomura Taizo
En ambos casos, estos cuerpos iridiscentes estaban llenos de pequeñas nanoesferas, pero en las especies que no exhiben iridiscencia real, las nanoesferas se fusionaron y dieron como resultado que el compartimento se llenara con glóbulos de tamaños muy diferentes. Por otro lado, en el alga parda iridiscente, las nanoesferas permanecieron de un tamaño uniforme entre 130 y 160 nanómetros, lo que es consistente con cómo la coloración estructural amplifica solo colores seleccionados según el tamaño y el espaciado de las finas estructuras.
"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 este fenómeno", explica Kawai.
Mientras que en esas otras algas pardas la iridiscencia se ha relacionado con la fotosíntesis, el alga estudiada por Kawai crece en aguas más profundas, por lo que es poco probable que el propósito sea el mismo.
Kawai dice: "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 lo tanto, creemos que la coloración estructural puede desempeñar un papel en la comunicación entre organismos, como el camuflaje o una advertencia para los herbívoros".
El trabajo se la publicado en el European Journal of Phycology: Structural colour in the brown algal genus Sporochnus (Sporochnales, Phaeophyceae)
