El mundo a través de los ojos de un pez
Hace unos ochocientos millones de años, algunos de los primeros organismos empezaron a desarrollar lo que finalmente acabarían siendo ojos. «Es probable que, para estos organismos simples; resultase útil saber si era de noche o de día, o a qué profundidad estaban en el agua», explica Tom Baden, coordinador del proyecto NeuroVisEco, de la Universidad de Sussex (Reino Unido). «Así, un receptor de melatonina se transformó en una proteína opsina —la base de casi todos los receptores de luz— para permitir a los organismos percibir la luz». Baden cree que la retina de los vertebrados, que evolucionó por primera vez hace más de quinientos millones de años, estableció el punto de partida general que todos los vertebrados que pueden ver han heredado desde entonces. La retina proporciona a los organismos, como nosotros, visión espacial, es decir, la capacidad de percibir de dónde proceden las fuentes de luz. Es probable que esto ayudase a nuestros antepasados acuáticos a evitar a los depredadores y a atrapar presas.
Visualización de los sistemas visuales
A medida que las diferentes ramas de las especies se iban separando en el transcurso de millones de años, los ojos evolucionaron para adaptarse a contextos muy diferentes. Sin embargo, Baden señala que todos los vertebrados poseen un ojo parecido a una cámara, con una lente y una retina. Baden quería comprender mejor lo que habrían visto nuestros primeros antepasados para crear una imagen más clara de cómo evolucionaron los sistemas visuales de los vertebrados, incluido el nuestro. El equipo del proyecto NeuroVisEco, con el apoyo del Consejo Europeo de Investigación, trató de conseguirlo estudiando la estructura y las funciones de la retina del pez cebra. «En esencia, el pez cebra es, en cierta medida, la versión moderna de nuestros primeros antepasados ictícolas», añade Baden. Para investigar el sistema visual del pez cebra se utilizaron la imagenología bifotónica y el análisis computacional. Este trabajo se complementó con los conocimientos adquiridos en un trabajo de campo, que consistió en introducir cámaras y medidores de luz especializados en el hábitat visual natural del pez cebra, para «ver lo que el pez cebra ve».
Circuitos de fotorreceptores
Lo que descubrieron fue que, en efecto, los peces cebra ven de forma diferente a los mamíferos. A diferencia de los humanos, que tienen tres receptores para el azul, el verde y el rojo, los peces tienen cuatro. Estos cuatro tipos suelen denominarse rojo, verde, azul y ultravioleta. Sin embargo, Baden y su equipo descubrieron que cada uno de ellos tiene un papel muy definido y con una utilidad inmediata: los conos rojos son sensores de luminosidad, mientras que los verdes y azules son sensores de «color». Por su parte, los conos ultravioletas son sistemas muy especializados que se encargan directamente de ayudar a los peces cebra a identificar alimentos. Además, todo el procesamiento necesario para estas funciones se lleva a cabo en el lugar más antiguo posible: la sinapsis de salida de los propios fotorreceptores. Esto contrasta con los mamíferos, que han perdido los fotorreceptores verde y azul. Baden conjetura que, probablemente, esto ocurrió durante la era mesozoica, cuando los mamíferos podrían haberse vuelto nocturnos para evitar ser comidos por los dinosaurios y ya no necesitaron distinguir colores.
La importancia de la evolución
En la actualidad, la mayoría de los mamíferos puede ver dos colores, pero no distinguen el rojo y el verde. El grupo de los primates, entre los que se encuentra el ser humano, desarrolló la visión tricolor, con la que el rompecabezas del color se «resuelve» en el encéfalo y no en la primera sinapsis visual. «Por lo que sabemos, casi todos los vertebrados modernos —peces, anfibios, reptiles y aves— siguen teniendo este complemento de receptores de color completo», afirma. «La que es rara es la rama de los mamíferos». La siguiente gran tarea de Baden es explorar hasta qué punto los hallazgos logrados gracias al pez cebra son realmente representativos de otras especies no mamíferas. «Todo es aún muy preliminar, pero esta es la dirección en la que vamos», señala. «Para entender, y tal vez mejorar, nuestra propia visión, necesitamos comprender no solo cómo funciona algo en este momento, sino por qué funciona de una determinada manera. La evolución ayuda a dar sentido a las cosas».
Palabras clave
NeuroVisEco, evolución, retina, vertebrado, pez cebra, visual, visión, fotorreceptor
