Los colores en los corales
Muchos corales tienen en el interior de su cuerpo unas algas que viven en simbiosis con ellos, del género Symbiodinium generalmente, llamadas zooxantelas. Estas algas se aprovechan de los catabolitos de éstos (dióxido de carbono, amonio, fósforo y otros compuestos) y a cambio les proveen de azúcares y otros nutrientes que los alimentan, que producen gracias a la fotosíntesis. Pero no todos tienen esa asociación simbiótica, por lo que en general los corales se clasifican en fotosintéticos o zooxantelados, y en no fotosintéticos o azooxantelados.
Las zooxantelas, como todas las algas y las plantas, utilizan para la fotosíntesis sólo la energía lumínica de las ondas de luz de color rojo y azul, siendo insignificante la cantidad que aprovechan de otros colores del espectro de la luz visible.
En el mar la luz se comporta de una manera compleja, y es que el agua del mar actúa como un filtro, impidiendo progresivamente el paso de la luz roja, naranja, amarilla, violeta, verde y azul, en ese orden, ya que la penetración de estos colores en la columna de agua depende de la longitud de onda de cada uno, con alguna excepción – la luz verde y aún más la azul penetra más en el mar que la violeta –. De esta forma, a mayor longitud de onda menor penetración, por lo que a un metro de profundidad si el agua es totalmente transparente, la luz roja pierde casi un 50% de su intensidad, y a los 5 metros es casi imperceptible, desapareciendo totalmente a los diez metros. Por tanto, a partir de esa profundidad las zooxantelas sólo puede utilizar la luz azul para la fotosíntesis.
La fotosíntesis es un proceso mediante el cual las algas y las plantas, transforman la energía de la luz, el dióxido de carbono (CO2) y el agua, en glucosa, desprendiendo oxígeno como un subproducto. Sin embargo, la relación no es tan perfecta como a simple vista parece, y es que, si las zooxantelas reciben una luz muy intensa, o mucha luz roja, se intensifica la fotosíntesis generándose como subproducto de la misma una cantidad excesiva de oxígeno. Este oxígeno, sin el que los corales no podrían vivir, también les puede producir importantes daños a sus tejidos, ya que es la principal fuente de los radicales libres característicos por su fuerte acción oxidante. Esto nos ocurre también a los seres humanos, que para evitar el daño que a las células les originaría una oxidación excesiva -ya que continuamente inhalamos oxígeno para que nuestras células obtengan energía de los alimentos- fabricamos enzimas antioxidantes, y además debemos consumir antioxidantes que contienen las frutas y verduras, como las vitaminas C y E, y provitaminas como los carotenos. Resumiendo, un exceso de fotosíntesis desencadenado por un exceso de intensidad lumínica, puede producir una producción excesiva de oxígeno que daña a los corales debido a su alto poder oxidante.
Por esta razón, la evolución durante millones de años ha dotado a los corales de varios mecanismos para combatir este exceso de fotosíntesis y consiguiente exceso en producción de oxígeno por parte de las zooxantelas. Uno de estos mecanismos es la expulsión de parte de esas zooxantelas (lo que en gran medida puede provocar el blanqueamiento del coral) y otro de los mecanismos es la generación y activación de pigmentos como las cromoproteínas o proteínas fluorescentes.
Las primeras, las cromoproteínas, son pigmentos que aumentan la reflectancia de la luz de los distintos colores, por lo que actúan de “espejo” o “repelente” de ciertas ondas de luz, disminuyendo así su incidencia en las zooxantelas. Las segundas, las proteínas fluorescentes, absorben la luz de alta energía, que son las de longitud de onda más cortas (luz ultravioleta, violeta y azul) para emitir una parte de esa energía en forma de luz fluorescente con menor intensidad (mayor longitud de onda) tales como la roja, naranja y amarilla, disminuyendo de esa forma la energía lumínica disponible para la fotosíntesis y la producción excesiva de oxígeno.
Similar a lo que nos pasa a los seres humanos con la melanina, que es el pigmento de nuestra piel que la protege de los rayos de sol, los corales llevan en los genes el tener más o menos cromoproteínas y proteínas fluorescentes, pero dependiendo del ambiente donde se desarrollen, con mayor o menor incidencia de radiación solar, éstos van a mostrar más o menos esa capacidad de reflejar y repeler colores, porque sus mecanismos de protección van a estar más o menos activos, dependiendo de la adaptación al ambiente que hayan sufrido a lo largo de su historia evolutiva.
Por ello, los corales que crecen cerca de la superficie están muy expuestos a la luz roja, y por eso pueden ser rojos o rosados, por el efecto de determinadas cromoproteínas que reflejan esta luz, protegiéndose de esta forma de un exceso de radiación y disminuyendo la fotosíntesis. Este tipo de coloración también puede producirse mediante proteínas fluorescentes que absorben la luz azul o violeta emitiendo el exceso de energía, para así reducir la fotosíntesis, como luz fluorescente roja, naranja o amarilla de menor longitud de onda. Además, todos los corales fabrican proteínas fluorescentes para protegerse de la luz ultravioleta, que absorben emitiendo el exceso de energía en forma de azul, verde y violeta.
Como señalamos al principio la luz roja es prácticamente inexistente a los 5 metros y como la mayoría de los corales crecen entre los 5 y 30 metros – con la excepción de los corales que crecen en aguas someras, como en las lagunas de los atolones de arrecife, y en los rompientes de las olas, como muchas Acróporas – no han desarrollado mecanismos que los protejan de la luz roja, por lo cual la misma les produce una excesiva fotosíntesis de las zooxantelas, con el consiguiente aumento de oxígeno que conduce a un estrés oxidativo, su posterior blanqueamiento y muerte. Esto no ocurre con especies como las Porites y Acróporas que crecen en zonas de muy poca profundidad y están muy adaptadas a soportar esa intensidad de radiación.
Es muy importante notar que para que el coral adquiera un tono rosa o rojo, hace falta que tenga genes que porten la cromatina roja, y que la luz sea blanca porque en su espectro contiene el color rojo.
Como ocurre con las personas, donde hay personas con piel muy oscura, blancos e incluso albinos, entre los corales de una misma especie, aunque estén situados a la misma profundidad y en la misma zona, puede haber corales con distintos colores, dependiendo los mismos de los diferentes genes que dan lugar a estos pigmentos, que porta cada coral. El color no se genera como respuesta a la luz, sino que se manifiesta si los corales tienen el gen de las proteínas con ese color. Es la selección natural la que determina que genes prevalecen y duran.
Es importante señalar que los corales no fotosintéticos, como por ejemplo las Tubastrea, también emiten proteínas fluorescentes para protegerse del estrés oxidativo, y posiblemente su fluorescencia puede atraer a determinadas clases de plancton en la oscuridad. Por eso las Tubastrea tienen un color amarillo anaranjado, ya que, aunque suelen crecer a profundidades donde no llega la luz roja, emiten el exceso de energía producida por la luz ultravioleta, violeta y azul, en forma de luz roja, naranja y amarillo.
Hay otro factor que influye en la coloración de los corales, y es el que generan las zooxantelas de los mismos que, aunque portan para realizar la fotosíntesis la clorofila que es verde, tienen otros pigmentos, entre ellos la diadinoxantina de color amarillo, que les dan un color entre marrón y amarillo dorado, tan característico de algunos corales blandos.
Generalmente un coral tiene más de diez pigmentos, y el color que apreciamos es el resultado de la luz recibida, y de la mezcla de colores que reflejan o emiten los mimos, así el color púrpura de algunos corales se produce como efecto de la mezcla de pigmentos fluorescentes azul y rojo, generados por dos tipos distintos de proteínas fluorescente.
En definitiva, es la evolución durante millones de años, la que ha determinado el tipo de genes, y por tanto de las cromoproteínas y proteínas fluorescente, que junto con el espectro e intensidad de la luz, producen los colores que los corales muestran en la naturaleza o en nuestros acuarios, y que no tienen que ser necesariamente los mismos, ya que en nuestros acuarios podemos modificar los colores de las luces, especialmente con las lámparas de led, y así por ejemplo la inclusión de la luz roja (contenida también en la luz blanca) hará no solamente que algunos corales muestren vivos colores rosados, sino que éstos se manifiesten – que los genes “dormidos” se expresen – de la misma forma que como apuntábamos antes, el color moreno se activa con la exposición al sol, pero sólo de las personas que tengan los genes de la melanina. Pero esto, es algo que nos guardamos y explicaremos más a fondo en próximos artículos.
Por lo pronto, espero que esta explicación sobre el por qué de los colores en los corales les haya resultado esclarecedora a la hora de entender por qué estos fascinantes animales tienen una variedad tan grande de colores y por qué, dentro de una misma especie unos adquieren un color u otro en nuestros acuarios.