Medusas: los enigmas gelatinosos del océano y sus sorprendentes secretos científicos

Artículo redactado por Cristina Aranda Sánchez.

Las medusas son organismos marinos fascinantes y antiguos que han capturado la imaginación humana durante milenios. Pertenecen al filo Cnidaria y son conocidas por sus cuerpos gelatinosos y sus tentáculos urticantes.

A partir de ahora, te vas a sumergir en un conocimiento sobre ellas (bailando entre las aguas y quién sabe, quizás leas esto en la playa…).

IMAGEN 1: MEDUSA GENERADO POR IA, CRISTINA ARANDA

Características Biológicas

Morfología

Las medusas tienen una estructura corporal simple que consiste en una campana gelatinosa (umbrella) y tentáculos. Su cuerpo está compuesto principalmente por agua (hasta un 95%), lo que les da su apariencia translúcida. La campana puede variar en tamaño desde unos pocos milímetros hasta más de dos metros de diámetro, dependiendo de la especie.

Sistema Nervioso

A pesar de no tener un cerebro centralizado, las medusas poseen un sistema nervioso rudimentario conocido como red nerviosa. Esta red permite respuestas básicas a estímulos del entorno, como la luz y el contacto.

Estructura Corporal

Las medusas están formadas de una variedad de tejidos, con una capa exterior o ectoderma y una interior o endoderma, separadas por una capa gelatinosa llamada mesoglea. Algunas de las partes que más importantes, se explican a continuación

1. Campana (Umbrella): la estructura más prominente de una medusa es su campana en forma de cúpula, que le permite moverse por contracciones rítmicas. La parte superior de la campana es generalmente más robusta, mientras que la parte inferior es más delicada y a menudo contiene los órganos digestivos.
2. Tentáculos: los tentáculos de las medusas están equipados con cnidocitos, células especializadas que contienen nematocistos (estructuras urticantes). Estos tentáculos se utilizan tanto para la defensa como para la captura de presas.
3. Manubrio: una estructura tubular que cuelga desde el centro de la campana, a través de la cual la medusa ingiere alimentos y expulsa desechos.
4. Canales radiales: un sistema de canales que se extienden desde el centro de la campana hacia la periferia, ayudando en la distribución de nutrientes a través del cuerpo de la medusa.
5. Gónadas: órganos reproductivos que pueden ser observados en la superficie de la campana en algunas especies. Las gónadas pueden ser ovarios o testículos, dependiendo del sexo de la medusa.

IMAGEN 2: PARTES DE UNA MEDUSA. Observadores del Mar. (2021). Guía de Identificación de Medusas. La Mar de Medusas. Recuperado de https://www.observadoresdelmar.es/documents/resources/Guía Identificación Medusas_CAST_LaMarDeMedusas_2021_290721.pdf

Ciclo de Vida

Las medusas tienen un ciclo de vida complejo con varias etapas:

1. Medusa Adulto: la fase más reconocible de su ciclo de vida, durante la cual se reproducen sexualmente.
2. Larva Plánula: después de la fertilización, las medusas liberan larvas plánula, que nadan libremente antes de asentarse en el fondo del mar.
3. Pólipo: la plánula se convierte en un pólipo, una forma sésil que se adhiere al sustrato y puede reproducirse asexualmente.
4. Éfira: del pólipo emergen pequeñas medusas juveniles llamadas éfiras, que eventualmente se desarrollan en medusas adultas.

IMAGEN 3: CICLO DE VIDA. Observadores del Mar. (2021). Guía de Identificación de Medusas. La Mar de Medusas. Recuperado de https://www.observadoresdelmar.es/documents/resources/Guía Identificación Medusas_CAST_LaMarDeMedusas_2021_290721.pdf 

Alimentación

Las medusas son carnívoras y se alimentan principalmente de zooplancton, peces pequeños y otras medusas. Utilizan sus tentáculos, que están cubiertos de células urticantes llamadas cnidocitos, para capturar y paralizar a sus presas.

Reproducción

Las medusas tienen ciclos de vida complejos que incluyen tanto fases sexuales como asexuales. En su fase asexual, una medusa puede producir pólipos que se adhieren al sustrato marino y posteriormente liberan éfiras, las cuales se desarrollan en medusas adultas.

Interacciones Ecológicas

Depredadores y presas

1. Depredadores de medusas: a pesar de su capacidad de defensa, las medusas tienen varios depredadores naturales, incluyendo tortugas marinas, ciertos peces, aves marinas y otras medusas.
2. Papel en la red alimentaria: las medusas son depredadores importantes de zooplancton y pequeños peces, y también son una fuente de alimento para muchos otros organismos marinos.

Rol en los Ecosistemas

1. Control de poblaciones: las medusas ayudan a controlar las poblaciones de zooplancton y otras pequeñas criaturas marinas, manteniendo el equilibrio del ecosistema.
2. Indicadores de salud del ecosistema: las explosiones de poblaciones de medusas pueden indicar cambios en la salud del ecosistema, como la sobrepesca o la contaminación.

Verdades sobre las Medusas

1. Las medusas pueden ser extremadamente venomosas: algunas especies, como la avispa de mar (Chironex fleckeri), poseen venenos potentísimos que pueden ser letales para los humanos. Este veneno afecta el sistema cardiovascular, nervioso y la piel.
2. Las medusas no tienen cerebro: es verdad que las medusas no tienen un cerebro como los mamíferos. Sin embargo, su red nerviosa les permite realizar funciones básicas y responder a su entorno.
3. Las medusas son antiguas: las medusas han existido por más de 500 millones de años, lo que las convierte en uno de los organismos más antiguos del planeta. Su simple morfología ha permitido su supervivencia a través de varias extinciones masivas.
4. Las Medusas pueden reproducirse asexualmente: algunas medusas pueden reproducirse sin necesidad de un compañero, lo que les permite proliferar rápidamente en condiciones favorables.

Mitos sobre las Medusas

1. Todas las medusas son peligrosas para los humanos: no todas las medusas son peligrosas. Aunque algunas especies tienen picaduras dolorosas o peligrosas, muchas son inofensivas para los humanos. Por ejemplo, la medusa luna (Aurelia aurita) tiene una picadura muy débil que apenas se siente.
2. Las medusas no sirven para nada en el ecosistema: este es un mito común. Las medusas juegan roles importantes en los ecosistemas marinos, incluyendo la regulación de poblaciones de zooplancton y peces pequeños, y sirviendo como alimento para otros animales marinos como las tortugas y algunos tipos de peces.
3. La orina humana puede tratar las picaduras de medusa: aunque este mito es ampliamente difundido, la orina no es un tratamiento efectivo para las picaduras de medusa y puede incluso empeorar la situación. Lo recomendado es enjuagar la picadura con vinagre y luego retirar los tentáculos restantes con cuidado.
4. Las medusas no tienen propósito: las medusas son una parte crucial de la cadena alimentaria marina. Ayudan a controlar las poblaciones de otras especies marinas y sirven como indicador de cambios en los ecosistemas acuáticos debido a su sensibilidad a las condiciones ambientales.
5. "Las medusas viven para siempre": existe la especie Turritopsis dohrnii, conocida como la "medusa inmortal", que tiene la capacidad de revertir su ciclo de vida a una fase más joven bajo ciertas condiciones. Sin embargo, esto no significa que las medusas en general sean inmortales.
6. "Las medusas son malas para el medio ambiente": aunque pueden causar problemas, las medusas también juegan roles cruciales en los ecosistemas marinos y su presencia puede ser un indicador de problemas ambientales que necesitan ser abordados.

Impacto en los Humanos

1. Picaduras de Medusas: las picaduras pueden causar dolor, irritación y en casos extremos, reacciones alérgicas graves o incluso la muerte. Esto es más común con especies altamente venenosas como la avispa de mar.
2. Medusas y Turismo: en algunas áreas, las medusas pueden afectar negativamente el turismo de playas debido a las picaduras y a la percepción de peligro.
3. Medusas y Pesca: las medusas pueden competir con los peces comerciales por alimento y también pueden dañar las redes de pesca.

Medusas y la Ciencia Moderna

Investigación en Biomedicina

1.     Proteínas Fluorescentes: una de las contribuciones más significativas de las medusas a la ciencia moderna es el descubrimiento de la proteína verde fluorescente (GFP) en la medusa Aequorea victoria. Esta proteína ha revolucionado la biomedicina y la biología molecular, permitiendo a los científicos visualizar y rastrear procesos celulares en tiempo real. GFP y sus variantes se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde la investigación del cáncer hasta el estudio del desarrollo embrionario.

2.     Estudios de Toxinas: las toxinas de medusas, especialmente las de especies peligrosas como la avispa de mar, están siendo estudiadas para entender mejor cómo funcionan a nivel molecular. Este conocimiento puede conducir al desarrollo de nuevos tratamientos para las picaduras de medusa y otros envenenamientos.

Impacto del cambio climático

1. Aumento de poblaciones: se ha observado que las poblaciones de medusas están aumentando en muchas partes del mundo. Esto puede estar relacionado con factores como la sobrepesca, que reduce la cantidad de depredadores naturales de las medusas, y el calentamiento de los océanos, que puede crear condiciones más favorables para su reproducción.

2.   Fenómenos de Blooms: los "blooms" de medusas, donde grandes cantidades de medusas aparecen en un área determinada, pueden ser indicativos de cambios ambientales significativos. Estos eventos pueden tener efectos disruptivos en las actividades humanas, como la pesca y el turismo, y también pueden alterar los ecosistemas marinos locales.

Tecnología inspirada

1.     Robótica Blanda: las medusas han inspirado el diseño de robots blandos y flexibles, que pueden navegar en entornos acuáticos de manera más eficiente y con menos impacto ambiental que los robots tradicionales. Estos robots tienen aplicaciones potenciales en exploración marina, investigación ambiental y rescate submarino.

2.     Biomimética: el estudio de las medusas ha llevado al desarrollo de materiales y tecnologías que imitan sus propiedades únicas. Por ejemplo, los científicos están investigando cómo replicar la estructura y la bioluminiscencia de las medusas para aplicaciones en iluminación y comunicaciones.

Curiosidades interesantes

1.     Bioluminiscencia: muchas medusas tienen la capacidad de bioluminiscencia, lo que significa que pueden producir luz. Este fenómeno se utiliza para atraer a las presas, defenderse de los depredadores o comunicarse con otras medusas. La luz se produce mediante reacciones químicas en células especializadas llamadas fotocitos.

2.     Diversidad de especies: existen miles de especies de medusas, que varían enormemente en tamaño, forma, color y hábitat. Algunas medusas viven en aguas profundas y oscuras, mientras que otras se encuentran en yeguas tropicales y cálidas.

3.     Medusas en la cultura popular: las medusas han sido representadas en el arte y la literatura desde tiempos antiguos. En la mitología griega, Medusa era una Gorgona cuyo cabello estaba compuesto por serpientes y cuya mirada se convertía en los hombres en piedra. Hoy en día, las medusas siguen fascinando y apareciendo en películas, libros y otras formas de entretenimiento.

IMAGEN 4: MEDUSA EN LA MITOLOGÍA. Infobae. (2023, 14 de junio). Medusa, la mujer maldita de la historia del arte y su camino de su reivindicación. Recuperado de https://www.infobae.com/cultura/2023/06/14/medusa-la-mujer-maldita-de-la-historia-del-arte-y-su-camino-de-su-reivindicacion/

Conclusión

Las medusas son criaturas fascinantes y complejas que juegan roles esenciales en los ecosistemas marinos. Aunque hay mitos y malentendidos comunes sobre ellas, es importante reconocer y respetar su lugar en la naturaleza. Su estudio no solo nos ayuda a comprender mejor el mundo marino, sino que también nos ofrece lecciones sobre adaptación, supervivencia en un planeta cambiante resaltando la increíble diversidad y resiliencia de la vida marina. Igualmente, a medida que continuamos estudiándolas, las medusas no solo nos enseñan sobre el pasado y presente de los océanos, sino que también ofrecen pistas sobre cómo podríamos abordar los desafíos del futuro.

Podéis leer también, sobre la historia de Ángeles Alvariño, quien ha contribuido a conocer más sobre medusas, biología marina y zooplacton. 

Referencia

• Gershwin, L. A. (2013). Stung!: On Jellyfish Blooms and the Future of the Ocean. University of Chicago Press.
• Haddock, S. H. D., & Dunn, C. W. (2015). Bioluminescence and the History of Light Production. Integrative and Comparative Biology, 55(4), 631-642. doi:10.1093/icb/icv100
• Lucas, C. H., Gelcich, S., & Uye, S. I. (2014). Living with Jellyfish: Management and Adaptation Strategies. Oceanography, 27(4), 182-192. doi:10.5670/oceanog.2014.91
• Purcell, J. E. (2012). Jellyfish and Ctenophore Blooms Coincide with Human Proliferations and Environmental Perturbations. Annual Review of Marine Science, 4, 209-235. doi:10.1146/annurev-marine-120709-142751
• Shaner, N. C., Steinbach, P. A., & Tsien, R. Y. (2005). A Guide to Choosing Fluorescent Proteins. Nature Methods, 2(12), 905-909. doi:10.1038/nmeth819

Artículo editado por Ana María Morón Usero, creadora de Ammu Neuroscience and Biology.

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Más sobre la autora:

Me presento soy Cristina Aranda Sánchez, maestra de los misterios celulares y exploradora de los infinitos microcosmos del laboratorio como Técnico Superior en Laboratorio Clínico, Anatomía Patológica y el noble arte de los Cultivos Celulares. Divulgadora con el proyecto Myworldlab en Twitter o X, instagram y LinkedIn.

Ha colaborado con el proyecto de Ammu Neuroscience and Biology, proyecto que intenta acercar la ciencia a la gente. Os animamos a leer otros post, donde aprenderéis mucho sobre la ciencia en Lokicia, tenéis más artículos de científicas escritos por Ammu y Cristina. 

Que la ciencia y la fuerza os acompañe.