LUZ Y TEMPERATURA

INFLUENCIA EN LA DINÁMICA MARINA Y EN LOS

ORGANISMOS

Mª Luisa Villegas Cuadros

Biología Marina : Luz y temperatura

RADIACIÓN SOLAR

Gamma Ultravioleta Visible Infrarrojo Hertzianas

0.001nm <360nm 360-760nm >760nm Kms

Absorbido por O2 y O3Altera el ADN

Ioniza las moléculas (> reacción)

Afecta a núcleosProtegen los pigmentos

FotosíntesisVisión

FotocinesisBiofotogénesis

Absorbido por el CO2Produce calor

49%42%9%

ONDA CORTA ONDA LARGA

Biología Marina : Luz y temperatura

Infrarrojo > 760 nm

Visible: 360 y 760 nmUltravioleta <

360nm

Reflexión, refracción,

Gamma (0.001nm a hertzianas(jm)

Penetración de la LuzBiología Marina : Luz y temperatura

RADIACIÓN

Biología marina: Luz y Temperatura

Penetración Luz Uso de la luz por las algas

PENETRACIÓN DE LA LUZ EN EL OCÉANO Y USO DE LA MISMA POR LAS ALGAS

Zonas del océano en función de la luz que penetra

Biología Marina : Luz y temperatura

EFECTO DE LA LUZ SOBRE LOS ORGANISMOS

FOTOCINESIS> movimiento

Fotosensibilización

Fotodinámica

Fototoprismo

Fotoperiodicidad

FOTOSÍNTESISPigmentos diversos:

Cla y b (430 a 665 nm)

carotenoides (400 a 500 nm) ficoeritrinas (500 a 660 nm) Baterioclorofilas (800 nm)

VISIÓN

Fotocópica

Escatópica

Rodopsina superficial

Rodopsina profunda

BIOFOTOGÉNESISATP ADP

Luciferina + luciferasa oxiluciferina + luz fría

Biología Marina : Luz y temperatura

EFECTOS DE LOS ESTÍMULOS LUMINOSOS EN PECES

DIRECCIÓN

INTENSIDAD

PERIODO

COLOR

Estación reproductoraTolerancia a la Temperatura

Ritmos de actividad diariosCostumbres limitadas por la luz

Fototactismo

Caracteres merísticosColoración

Orientación solarMigraciones verticales

Fototactismo

Coloración AdaptativaFototactismo

OJO

C. EPIDÉRMICAS

Glándula pineal

Biología Marina : Luz y temperatura

OJO

Dir

ecci

ón

IntensidadIntensidad

Color

IntensidadPeriodo

Estación reproductora

Ritmos diarios

Costumbres

Limitación luz

Actividades diversas

Efectos letalesFototactismo

Coloración adaptativa

Migración vertical

Orientación hacia el sol

Fototactismo

Caracteres merísticos

Tolerancia a la Temperatura

Coloración adaptativa

Coloración adaptativa

Fototactismo

PIN

EAL

C.EPIDÉR

MICASFototactismo

Diagrama mostrando cómo varias características de los estímulos luminosos afectan a los órganos de los sentidos e inducen a cambios en la fisiología y costumbres de los peces

EFECTOS DE LA LUZBiología Marina : Luz y temperatura

EFECTOS DE LA LUZ

Tiempo (días)

Con

cent

raci

ón r

elat

iva

de c

élul

as

42 6 8 10 12 14

500

200

100

50

25

10

5

Verde

Azul

Rojo

Crecimiento de Chaetocerus didymus(Dinoflagelado) en luz de distinta tonalidad a 14ºC.

Distribución vertical de diatomeas fitoplanctónicas(A) y bacterias (B) en relación con el gradiente de luz © y Temperatura (D)

Biología Marina : Luz y temperatura

Luz (%)

Temperatura (ºC)21 3 4 5 0 10

50

100

200

181412 16

20

0

40 60 80 100

Bacteria / ml x 100

Diatomeas /l

1 2 3 4 5

C

D

B

A

CALOR Y TEMPERATURA

GANANCIA

VARIACIÓN

Latitud Profundidad

Corrientes

Topografía

Viento

DiariasEstacionales

PÉRDIDA

Convección a la atmósfera

Albedo

Evaporación

Biología Marina : Luz y temperatura

Radiación del fondo

Conducción de calor

Energía cinética en energía

calóricaCorrientes de

convección desde la atmósfera

CondensaciónProcesos químicos

Absorción de Radiacion Solar

Tipos de mares en función de la temperatura

Mares polares < 5ºC Mares templados fríos: 8 a 18ºC

Mares subpolares: 5 a 10ºC

Mares templados cálidos: 18 a 23ºC

Mares tropicales: >23ºC

Biología Marina : Luz y temperatura

Distribución batimétrica de la temperatura en distintas latitudes

Biología Marina : Luz y temperatura

Biología Marina : Luz y temperatura

RESISTENCIA AL FRÍO RESISTENCIA ALCALOR

A < T se forman cristales – daño mecánico

Disminuir el punto de congelación (glicerina)

-Seleccionar proteínas con bajo punto de congelación

Seleccionar proteínas con Talta de desnaturalización

PoiquilotermosHomeotermos

EstenotermosEuritermos

DISTRIBUCIÓNGEOGRÁFICA

ORGANISMOS INDICADORES

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

Biología Marina : Luz y temperatura

•Aceleración reacciones orgánicas

(TERMOCINESIS):Fotosíntesis,

respiración, filtrado, incubación….Regla de Bergman

(a mayor Tº menor tamaño, < descendientes)

Regla de Jordan(a mayor Tº menor

número de vértebras)

CICLOMORFOSIS

40

21ºC15ºC 13ºC

10ºC

5ºC

105 15 20 25 30 35

190

150

110

Días después de la fecundación

Lon

gitu

d de

la c

onch

a (µ

)

Tasa de crecimiento de larvas del mejillón (Mytilus edulis) temperaturas a diferentes salinidades

60

40

20N

º de

espe

cies

Meses

F M A My J Jl OS N DE

10

20

30

Tem

peratura (ºC)

Temperatura

Nº Total de especies

Rojas

Pardasverdes

Variaciones estacionales en el número de algas de distintos tipos en función de la temperatura, en un arrecife

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

Biología Marina : Luz y temperatura

TermocinesisDistribución

Actividad de los cirros en dos Balanos en función de la temperatura

40105 15 20 25 30 35

8

6

2

Temperatura (ºC)

Bat

idos

/10

segu

ndos

Balanus balanoides

Cthamalus stellatus

2524 26 27 28 29 30

100

60

20

80

40

Temperatura (ºC)

Mor

talid

ad

5ºC 15ºC 25ºC

31

Mortalidad en lotes del bogavante americano (Homarusamericanos) aclimatado a diferentes temperaturas

EFECTOS DE LA TEMPERATURA

Biología Marina : Luz y temperatura

AclimataciónTermocinesis

Aspecto y tamaño de los pólipos (hidrozoides) de dos especies cultivados a dos salinidades y tres temperaturas (entre paréntesis número de tentáculos)

23

30

20

10

25

15

2010 12 17 22

Cordylophora caspia a 10%o S

Clava multicornis a 32%o S

Temperatura de cultivo

Lon

gitu

d de

los p

ólip

os (m

m)

(31)

(38)(22)

(17)(15)

(29)

EFECTOS DE LA TEMPERATURA (Regla de Bergman)

Biología Marina : Luz y temperatura

MÉTODOS DE MEDIDA DE LA TEMPERATURA

Biología Marina : Luz y temperatura

CTD:ConductividadTemperaturaProfundidad

DISTRIBUCIÓN DE LA TEMPERATURA MEDIA DE LOS OCÉANOS

Biología Marina : Luz y temperatura