Thread by @PolCa98

Os deseo un #FelizDomingo con este "corto" #hilo, el cual trata, nada menos, sobre #tiburones bioluminiscentes.

Así que nada, ¡vayamos a conocer a estas brillantes especies! 🌟🦈

📸: Rudolf Svensen
#Ciencia #CCMar #Biología

Antes de comenzar, sí me gustaría decir que en este hilo no voy a meterme mucho en el "funcionamiento" de la bioluminiscencia. Ya que prefiero centrarme en el papel que ésta juega y que especies la poseen.

¿Qué es la bioluminiscencia?

Ésta consiste en la generación de luz de forma natural por parte de un organismo vivo. Esto se puede apreciar en diversas especies de microalgas, crustáceos, cnidarios, peces, etcétera.

Y por supuesto que, entre las diversas especies de peces bioluminiscentes, podemos encontrar tiburones. De hecho, aproximadamente el 10% de las especies descritas de tiburones, poseen órganos bioluminiscentes.

📸: Natalie Low / NOAA

Dichos órganos son conocidos como fotóforos. Éstos son de pequeño tamaño y se encuentran en el vientre, flancos y aletas del tiburón, en ocasiones formando amplias manchas oscuras claramente perceptibles a simple vista.

📸: Claes y Mallafet (2010)

Dejo el paper que he mencionado antes, el cual es interesante.

📰: researchgate.net/publication/23…

Respecto a las especies de tiburones bioluminiscentes, éstas quedan recogidas en el orden de los Squaliformes, repartidas en 3 familias: Dalatiidae, Etmopteridae y 1 único caso en Somniosidae. Más adelante haré mención de supuestos "casos" de bioluminiscencia de otras especies.

En la familia de los dalatíidos (Dalatiidae), tenemos 10 especies, repartidas en 7 géneros diferentes. Todas éstas presentan bioluminiscencia, y cabe mencionar que algunas de estas especies lo hacen de una forma un tanto curiosa.

Recientemente se describió bioluminiscencia en la especie de mayor tamaño de esta familia, el carocho (Dalatias licha). Este hecho, hace que esta especie sea el tiburón bioluminiscente de mayor tamaño.

📸: Mallefet et al. (2021)

Os dejo el paper de la bioluminiscencia de Dalatias licha aquí.

📰: frontiersin.org/articles/10.33…

También podemos toparnos con los tiburones cigarro, o conocidos como "cookiecutter sharks" en inglés. Ambas especies, Isistius brasiliensis e I. plutodus, poseen un vientre repleto de fotóforos, el cual tendría ciertas funciones que posteriormente veremos.

📸: Joshua Lambus

En esta familia podemos toparnos con especies muy pequeñas y bioluminiscentes, como lo son los tollos pigmeos (Squaliolus aliae y S. laticaudus). El tollo pigmeo trompudo (Heteroscymnoides marleyi), y el tiburón pigmeo (Euprotomicrus bispinatus).

Respecto a las imágenes anteriores:
📸 S. aliae: J. Mallefet, Dr. J. Claes, FNRS/UCL
📸 S. laticaudus: Heike Zidowitz
📸 H. marleyi: Marc Dando
📸 E. bispinatus: Marc Dando

Y por último, en dicha familia podemos toparnos con unas especies bastante peculiares:

- Tiburón de cola clara (Euprotomicroides zantedeschia)
- Mielgas suaves (Mollisquama mississippiensis y M. parini)

Éstas presentan bioluminiscencia "común", y "emisible"😉.

Imágenes del tweet anterior:

📸 E. zantedeschia: Plik ściągnięto
📸 M. parini: J. Wicker, NOAA/NMFS/SEFSC/Miami Laboratory
📸 M. mississippiensis: Mark Grace

En cuanto a otra brillante familia, tenemos nada menos que a los etmoptéridos (Etmopteridae). Comúnmente conocidos como tiburones linterna, debido a la posesión de bioluminiscencia, la cual es el denominador común en todas los 4 géneros y 53 especies de esta familia.

Algunos de los miembros más conocidos de esta familia son:
- Tiburón víbora (Trigonognathus kabeyai)
- Tiburón linterna (Etmopterus spinax)*
- Tollo negro (Centroscyllium fabricii)

*: La especie más estudiada de todas.
📸: Numazu Deep Sea Aquarium / Kåre Telnes / NOAA

Y por último, tenemos al único caso de bioluminiscencia en la familia de los somniósidos (Somniosidae). El cual corresponde a la bruja de terciopelo (Zameus squamulosus). Sí, ese es su nombre común 😅. Curiosamente la descripción de su bioluminiscencia ha sido reciente.

La imagen anterior es de Marc Dando.
Y respecto a la descripción de bioluminiscencia, os dejo aquí el paper sobre eso.

📰: onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ph…

Antes de que veamos las diversas funciones que tiene la bioluminiscencia. Quisiera describir "falsos casos" de tiburones bioluminiscentes. Ya que se creía que ciertas especies poseían esta característica, sin embargo, no es así.

El primero de éstos, es nada menos que el tiburón boquiancho (Megachasma pelagios). Se debe a la banda blanca que posee sobre la mandíbula superior. Se barajaba la posibilidad de que presentase bioluminiscencia, pero oficialmente está descartada.

📸: Duchatelet et al. (2020)

Aunque se debe mencionar, que no se ha descartado la posibilidad de que esa banda sea empleada para reflejar la luz producida por sus presas planctónicas, ya que se quedarían retenidas en los dentículos de dicha banda. Usándola, así como señuelo para atraer a sus pequeñas presas.

La imagen anterior pertenece a este paper: researchgate.net/publication/22…

Y por supuesto, aquí os dejo el paper sobre la confirmación de la ausencia de bioluminiscencia en Megachasma pelagios.

📰: journals.plos.org/plosone/articl…

Respecto a este otro falso caso, debo decir que es un poco diferente al resto de casos, pero creo merecía ser incluido. Esto es debido a que no es el tiburón el que supuestamente sería bioluminiscente, sino más bien un pequeño "acompañante" de éste.

Este caso está relacionado con el tiburón de Groenlandia (Somniosus microcephalus) y el tiburón dormilón del Pacífico (S. pacificus). Esto se debe a que se trata de Ommatokoita elongata, un copépodo parásito bastante común en dichas especies de tiburones.

Frecuentemente, este parásito se halla sujetado de forma permanente a las córneas de dichas especies de tiburón. Causando un severo empeoramiento visual, aunque dichas especies se apoyarían más en otros sentidos como la electrorrecepción y el olfato.

En el pasado se hipotetizó que este copépodo sería bioluminiscente. Haciendo que éste y el tiburón tuvieran una relación mutualista, ya que el copépodo atraería a sus presas. Sin embargo, se descartó la posesión de bioluminiscencia por parte de este copépodo.

A pesar de que sea un caso de parasitismo, os dejo por aquí el primer paper que sugirió la posibilidad de la existencia de una relación mutualista.

📰: nature.com/articles/19182…

En cuanto al último de los falsos casos de bioluminiscencia, tenemos uno peculiar. Esto se debe a que "brillan", pero de una forma diferente a la bioluminiscencia, pudiendo generar confusión. Así que vayamos a ver de qué se trata, y a que especies salpica.

Pues este último caso se trata nada menos que de la biofluorescencia. Se ha encontrado en la pintarroja reticulada (Scyliorhinus retifer) (Foto 1) y en el pejegato inflado (Cephaloscyllium ventriosum) (Foto 2).

📸: Andy Murch

¿Cómo funciona esta biofluorescencia?

La piel de éstas absorbe la poca luz azul que hay en el fondo del mar y la transforma en una brillante luz verde biofluorescente. Todo ello gracias a una familia previamente desconocida de metabolitos que poseen.

📸: Park et al. (2019)

Dejo el paper mencionado en el tweet anterior, el cual es muy interesante.

📰: cell.com/iscience/fullt…

Lo que ocurre, es que dicha propiedad biofluorescente es únicamente percibida por estos tiburones. Ya que estas especies poseen un fotorreceptor en sus ojos que les permite detectar este brillo. Esta capacidad tendría cierta importancia en su comportamiento.

🎥: David Gruber

El video anterior está grabado con un filtro asemejándose a lo que verían esas especies de tiburón, lo cual es algo asombroso la verdad.

Dejo un paper sobre biofluorescencia dichas especies.

📰: nature.com/articles/srep2…

Por lo tanto, a pesar de que podamos ver fotografías de estas especies "brillando", vuelvo a remarcar que no son tiburones bioluminiscentes. Aun así, no deja de ser algo fascinante 😉.

Así que tras saber qué especies que sí presentan bioluminiscencia, y también aquellas otras que por diversos motivos no la presentan. Procederemos a conocer las diversas funciones que posee la bioluminiscencia.

A pesar de que estas especies de tiburones vivan en aguas profundas y oscuras. Irónicamente, una de las funciones que les aporta la bioluminiscencia es el camuflaje.

¿Cómo puede la luz camuflar en un ambiente oscuro?

Debido a que éstas habitan en profundidades en las que hay “poca” luz. Por lo que consiguen mimetizarse con esa poca luz de la superficie, gracias a los fotóforos ventrales, los cuales generan un camuflaje de contrailuminación.

Os dejo un paper interesante sobre dicho camuflaje.

📰: nature.com/articles/srep0…

Respecto a la luz en dichas profundidades. Se debe decir que la luz es escasa, pero no nula. Ya que hasta los 200 m llega un 1% de la luz que incide sobre la superficie del mar (zona fótica), y hasta los 1000 m llegaría menos de ese 1% (zona oligofótica).

La imagen anterior es de Jordi Corbera, y pertenece a una guía didáctica muy buena sobre la luz en el mar. Os la dejo aquí, por si le queréis echar un vistazo.

📰: elmarafons.icm.csic.es/wp-content/upl…

Cómo quizás podáis suponer, camuflarse puede servir tanto para evitar a posibles depredadores de esas zonas, como para no ser detectado por sus potenciales presas. Así que, podríamos decir que la bioluminiscencia tiene otra función, la cual sería la caza.

De normal, estas especies emplearían el camuflaje de contrailuminación que he mencionado anteriormente, para no ser detectadas por sus potenciales presas. Ya que una vez se encuentran a una distancia adecuada, procederían a abalanzarse sobre dicha presa.

El gif del tweet anterior era nada menos que de un tiburón víbora (Trigonognathus kabeyai). El cual, de la misma manera que el tiburón duende (Mitsukurina owstoni), posee "cierta" protrusión mandibular. Con la que atraparía a sus presas sin problema.

📸: Taiwan News

Aunque claro está que no todas las especies cazan de la misma forma que el tiburón víbora (T. kabeyai). Ya que algunas especies tienen sus propias estrategias. Las cuales son bastante peculiares.

Sin duda alguna, las especies que emplean esta estrategia, brillan con luz propia 😉. Nada menos que los tiburones cigarro (Isistius spp.). Estas pequeñas especies se comportan como ectopárasitos, dejando su peculiar "firma" sobre sus presas.

📸: J. Lambus

Se comportan como ectoparásitos debido a que se aprovechan de las presas más grandes. Las cuales son de todo tipo desde cetáceos hasta tiburones. Se puede ver por la marca con forma de galleta que dejan sobre sus presas, como a este pez espada (Xiphias gladius).

📸: Chris Lowe

¿Y qué hace la bioluminiscencia?

Pues engañar a presas más grandes. Tras elegir un objetivo idóneo, proceden a atraerle poniéndose ellos mismos como señuelo gracias a la bioluminiscencia generada por sus fotóforos ventrales.

Existe otra estrategia, la cual es peculiar, pero sobre todo sigilosa. Ésta se enlaza con otra de las funciones que posee la bioluminiscencia, pero en esta ocasión la veremos aplicada a la caza. Se trata de la posible emisión de un "fluido luminoso".

Lo habéis leído correctamente, hay especies que parecen ser capaces de soltar una especie de fluido luminiscente al medio. Es probable que sea similar a los cefalópodos, e incluso cetáceos (género Kogia), y lo usen para evadir depredadores.

Las especies que podrían emplear esto son las del género Mollisquama. Ya que poseen dos glándulas que se abren al exterior a través de una pequeña ranura visible encima de sus aletas pectorales.

📸: Mark Grace

Sin embargo, se debe mencionar que Euprotomicroides zantedeschia también es capaz de emitir un fluido luminiscente desde una glándula en su abdomen. Dicho fluido es de un característico color azul.

📸: Plik Ściągnięto

Respecto a Euprotomicroides zantedeschia, os dejo por aquí un artículo interesante, aunque antiguo (el problema es que no hay casi nada reciente).

📰: onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.111…

He puesto que sería "posible" ya que está poco estudiado, por lo que es algo que no está confirmado. Por ello se barajan diferentes posibilidades, como la de despistar a posibles depredadores, atraer a una potencial presa, pareja o quién sabe qué.

Tras haber visto el papel de bioluminiscencia en el camuflaje, caza y disuasión de diversas especies de tiburones. Ahora es el turno de ver cómo afecta a la comunicación intra e interespecífica de estas brillantes especies.

Se podría decir que dicha comunicación básicamente consiste en realizar señales luminosas a miembros de su misma especie, y miembros de otras. Aunque claro está que dichas señales tendrían objetivos diferentes.

Uno de los primeros objetivos que tendría, sería la de identificar tanto a ejemplares de su especie, como a los de otras. Gracias a las diferentes formas de las franjas lumínicas, que no están relacionadas con la contrailuminación.

📸: Claes et al. (2014)

En base a la foto anterior:
Pe: pectoral, La: lateral, Do: dorsal, Ic: infracaudal, Ca: caudal.

Especies de izquierda a derecha del apartado C: Centroscyllium ritteri, Etmopterus spinax, E. gracilispinis, E. lucifer y E. pusillus.

Y os dejo el paper
📰: nature.com/articles/srep0…

Así que, gracias a la forma y ubicación de dichas franjas, hace posible que un ejemplar pueda reconocer a miembros de su propia especie, e incluso podría distinguir a otras especies de tiburones de potenciales presas.

Otro de los objetivos de la comunicación con "señales luminosas", sería reproductivo. Esto se debe a que estas especies podrían distinguir sexos, gracias a los fotóforos asociados a las áreas genitales de la zona pélvica.

Los que poseen las hembras son más brillantes, y se encuentran rodeando la cloaca. Mientras los de los machos, de brillo menos intenso, marcan los pterigopodios. Pero entre especies podría variar, ya que este patrón (imagen) es de Etmopterus spinax.

📸: Claes y Mallefet (2010)

Una vez más, dejo aquí el curioso paper en el que figura la imagen anterior.

📰: jeb.biologists.org/content/213/11…

Otro de los objetivos de dicha comunicación, se trataría de la advertencia. Esto se debe a que los fotóforos de ciertas zonas tendrían una función disuasoria contra posibles depredadores. Esto se relaciona con una de las funciones principales de la bioluminiscencia en tiburones.

Gracias a las bandas de fotóforos situadas en sobre el borde de las aletas dorsales cerca de sus translúcidas espinas dorsales. La luz generada, se veía a través de dichas espinas, siendo así "espadas láser". Por lo que sus depredadores se lo pensarían dos veces.

En esta imagen se aprecia la ubicación de los fotóforos de las aletas dorsales respecto a las espinas. Además de que dejo el paper de esta imagen justo aquí.

📸y📰: nature.com/articles/srep0…

Repasemos rápidamente las funciones de la bioluminiscencia con este simple esquema. Se debe mencionar que dichas funciones no están "delimitadas". Ya que la bioluminiscencia es polivalente en ciertas especies, teniendo diversas funciones.

Un ejemplo de dicha polivalencia podría ser el caso de los tiburones cigarro (Isistius spp.). Ya que usarían su vientre repleto de fotóforos tanto para camuflarse (contrailuminación), como para atraer a potenciales presas.

📸: E. A. Widder

Pero sin duda alguna, a pesar de que parezca que se haya estudiado bastante sobre la bioluminiscencia en tiburones, se debe decir que realmente queda bastante por descubrir. Entre el paso del tiempo y el avance de la tecnología, se irán conociendo cosas.

Así que, tras este largo recorrido, con este tweet damos por terminado este brillante hilo sobre tiburones bioluminiscentes.

Si has llegado hasta aquí, ¡pues muchísimas gracias por haberme leído un día más y espero que te haya gustado! 😊

¡Y que tengas un espléndido domingo! 🤗

Y por supuesto que sois libres de hacer lo que queráis con este hilo (compartir, opinar, preguntar, sugerir, corregir, etc). De nuevo, muchas gracias por leerme, tenía ganas de escribir este hilo la verdad 😊🥺

¡Desde aquí os mando un fuerte abrazo! 🤗