16.5D: Simbiosis Calamar-Aliivibrio

Los calamares albergan bacterias Allivibiro generadoras de luz en un órgano especial para que puedan iluminarse y mezclarse con el ambiente.

Objetivos de aprendizaje

• Explicar la relación simbiótica de calamar y aliivibrio

Puntos Clave

• Los calamares dependen de la bacteria Allivibrio para generar luz que les permita mezclarse con la luz que viene de arriba. Los animales debajo de ellos no pueden ver su sombra cuando ven el calamar desde abajo.
• Los calamares usan moco para atraer muchas especies de bacterias a su órgano ligero, pero ordenan Aliivibiro de varias maneras. Las células ciliadas en el órgano de luz crean una corriente que expulsa a la mayoría de las bacterias, y el calamar utiliza peróxido de hidrógeno para crear un ambiente hostil que Aliivibrio puede resistir.
• Una vez dentro del órgano ligero, la bacteria Aliivibrio recibe azúcares y aminoácidos del calamar. No obstante, esto es costoso para el calamar, y el calamar despeja su órgano ligero durante el día para que no tenga que mantener constantemente una colonia de bacterias Aliivibrio.

Términos Clave

• cilios: Organelos encontrados en células eucariotas. Los cilios son protuberancias esbeltas que se proyectan desde el cuerpo celular mucho más grande.
• Bioluminiscencia: La emisión de luz por un organismo vivo.

Bioluminiscencia

Una categoría especial de relaciones simbióticas involucra la bioluminiscencia, donde las bacterias productoras de luz son alojadas por otro organismo. Uno de los ejemplos mejor estudiados de bioluminiscencia es el calamar hawaiano (Euprymna scolopes) y su bacteria mutualista, Aliivibrio fischeri. Aliivibrio fischeri habita un órgano ligero especial en el manto del calamar. Las bacterias son alimentadas con una solución de azúcar y aminoácidos por el calamar. A cambio, producen luz para ocultar la silueta del calamar cuando se ve desde abajo, lo que permite que el calamar coincida con las condiciones de luz ambiental.

Figura: Calamar Bobtail: Los calamares Bobtail dependen de su bacteria mutualista Allivibrio fischerii para generar luz. La bacteria habita en un órgano ligero especial en el manto del calamar y recibe azúcares y aminoácidos a cambio de luz.

Las crías de calamar bobtail no tienen Aliivibrio fischeri de forma natural en sus cuerpos. Nacen con una estructura especial de órgano ligero, con células ciliadas en la abertura diseñadas para atrapar a A. fischeri que pasa, pero deben obtener las bacterias del agua de mar. Para ello, el calamar secreta un moco especial cada vez que sus células detectan peptidoglicano (que se encuentra en las paredes celulares de las bacterias). El moco se acumula cerca de la abertura del órgano de luz que atrapa las bacterias que pasan. El calamar elimina las bacterias no deseadas de varias maneras. Por ejemplo, A. fischeri es capaz de sobrevivir en el moco mejor que otras especies. También es una bacteria muy móvil, y es capaz de nadar contra la corriente creada por los cilios en la boca del órgano de luz.

El calamar también crea un ambiente hostil en la entrada del órgano de luz al secretar una enzima que divide el peróxido de hidrógeno, creando un ambiente tóxico para la mayoría de las bacterias. Aliivibrio fischeri puede capturar peróxido de hidrógeno antes de que el calamar pueda usarlo como toxina, y así puede sobrevivir en el ambiente químico hostil. Una vez que A. fischeri ha superado estos obstáculos en la apertura del órgano de luz, puede colonizar cámaras del órgano de luz y comenzar a disfrutar de los beneficios de la simbiosis.

A pesar de todo el esfuerzo que se realiza para obtener Aliivibrio fischeri, el calamar expulsa cada día 95% de sus bacterias. No se entendió completamente por qué el calamar limpia su órgano ligero, pero las bacterias requieren una gran cantidad de azúcar y aminoácidos, por lo que puede ser más útil para el calamar hospedar bacterias solo cuando son necesarias. También puede proporcionar un suministro de bacterias para las crías de calamar.