Investigadores nacionales e internacionales estudiaron cómo la luz artificial afecta la visión de dos especies de crustáceos que comúnmente habitan en las playas del norte de Chile. Se reveló que este tipo de iluminación genera daños a sus ojos compuestos, además que sus niveles de adaptación varían según el nivel de luz. El proceso fue posible gracias a un protocolo de microscopía electrónica desarrollado por el equipo.
de ecología costera e impactos antropogénicos)
La pulga de playa Orchestoidea tuberculata y el isópodo Tylos spinulosus son especies que viven en playas arenosas. Entre las algas y la arena, ambas descomponen la materia orgánica, ayudando a recircular nutrientes y equilibrar estos ecosistemas.
Sin la presencia de estos organismos en las playas, “podría verse afectado el turismo de las zonas litorales, debido a la acumulación de materia orgánica sobre la arena y cuyo retiro y limpieza, por ejemplo en E.E.U.U, ha sido estimado en más de 500 millones de dólares al año, con el dólar a la mitad del precio actual”, indica el Dr. Patricio Manríquez, investigador asociado de CEAZA.
Asimismo, son parte de la alimentación de otros animales. “Investigaciones llevadas a cabo en playas del hemisferio norte han hecho evidente la inclusión de isópodos y de anfípodos de la familia Talitridae, en la dieta de carnívoros, como aves y mamíferos”, agrega.
El objetivo del equipo científico fue contestar: ¿Cómo afecta la luz artificial nocturna (ALAN) a la estructura fotorreceptora visual de ambas especies?
Cabe destacar que, aunque poco visible durante el día, la contaminación lumínica nocturna en zonas costeras crece a la par con los sectores urbanos y turísticos, afectando a cada ser vivo expuesto a la misma. Incluyendo a pequeños animales como crustáceos, que dependen de la oscuridad para sobrevivir.
¿Cómo llegar a los ojos de un crustáceo?
“Los ejemplares de ambas especies se obtuvieron desde la playa Las Conchitas – Los Choros, comuna de la Higuera. Se seleccionó esta playa porque en ella coexisten ambos modelos de estudio y hasta el momento del experimento, esta no poseía contaminación lumínica ni siquiera cercana, siendo un hábitat prístino de este contaminante y en consecuencia, con modelos de estudio completamente ajenos a este”, señala el Dr. Manríquez.
En cuanto a la manera de estudiarlo, fue por medio de microscopía electrónica de barrido y la evaluación del área fotorreceptora de un corte transversal de las omátidas (unidades estructurales y funcionales de la visión).
Para observar estos daños en detalle, los investigadores desarrollaron un método simple pero innovador de desquitinización, que permite estudiar la estructura interna de los ojos compuestos.
De acuerdo al Dr. Manríquez, esta técnica “permitió la observación de cortes histológicos en MEB y abre una nueva senda en el estudio tridimensional de estas estructuras visuales, no solo dentro del campo de la biología y/o en el contexto de la contaminación lumínica, sino también de la biotecnología y la ingeniería, donde la generación de modelos 3D de los ojos compuestos puede ahora ser corroborada por medio de análisis empíricos tomados desde los mismos modelos. La generación de ojos compuestos artificiales, es hoy en día un área en incremento constante en países como Japón o Korea”.
En este contexto, los crustáceos fueron expuestos durante una hora a luz LED blanca fría (20 lux) en su hábitat natural. Luego se observaron cambios tras 1 y 24 horas de recuperación. Los controles estuvieron en completa oscuridad (0,001 lux), separados por formaciones rocosas que evitaron la dispersión de la luz.
Lo que revelaron
El equipo identificó daño estructural en los ojos de ambas especies, pero con diferencias notables.
El isópodo Tylos spinulosus, adaptado a ambientes de muy baja luminosidad, presentó mayor daño en sus fotorreceptores. Este posee estructuras como el tapetum, que intensifica la luz que entra al ojo, pero también lo hace más vulnerable. En cambio, el anfípodo Orchestoidea tuberculata (pulga de playa), acostumbrado a mayor exposición lumínica, mostró mayor tolerancia.
“Esto puede ser particularmente relevante en otros estudios de impacto ambiental de la contaminación lumínica así como un mecanismo de monitoreo de ALAN en zonas de contaminación incipiente pero en incremento, como por ejemplo los efectos en la zona submareal y la presencia o ausencia de bosques de algas”, indica el Dr. Manríquez.
¿Puede recuperarse un isópodo costero de la contaminación lumínica nocturna?
Cabe mencionar que otro estudio del área puso énfasis en el crustáceo más afectado por la luz artificial: el isópodo Tylos spinulosus.
“Los resultados mostraron que la exposición a ALAN tuvo efectos negativos sobre su actividad locomotora, consumo y absorción de alimento, y crecimiento. Si bien algunos efectos, como el consumo y el crecimiento, se revirtieron tras retirar la fuente de luz, otros, como la actividad y la eficiencia en la absorción de alimento no mostraron recuperación en el corto plazo”, informó el Dr. Manríquez.
Por último, el investigador remarca que “este tipo de estudios permite anticiparnos a los efectos ecológicos de una amenaza creciente. Los ojos de los crustáceos pueden ser una herramienta para monitorear ambientes antes de que el daño sea irreversible”.
Los estudios fueron desarrollados en colaboración entre investigadores del Centro Científico CEAZA-Laboratorio de Ecología y Conducta de la Ontogenia Temprana (LECOT), la Universidad Andrés Bello (UNAB), la Universidad de Prince Edward Island (Canadá), la Universidad Católica del Norte (UCN) y la Universidad de Plymouth (Reino Unido).