Los ojos de los cefalópodos

                     Los ojos de los cefalópodos

                  

Quien haya contemplado pulpos vivos conoce bien la extraña sensación que se tiene cuando, en un momento dado, los papeles se invierten, y es el observador el que se siente observado, desconcertado por el halo de inteligencia que desprenden sus ojos.

Los naturalistas del siglo XIX denominaron “analogía” a los rasgos de distintas especies que llevaban a cabo funciones parecidas, tuvieran o no un origen evolutivo similar. Los ojos de los cefalópodos y los vertebrados son análogos, si bien no existe un origen común. Representan un excelente ejemplo de evolución “convergente”, término utilizado para describir la aparición independiente de características similares como consecuencia de desarrollar roles parecidos y estar sometidos a las mismas presiones selectivas.

Los ojos proporcionan una indudable ventaja competitiva para la caza y la defensa, por lo que su perfeccionamiento fue determinante en la lucha por la supervivencia. A primera vista, el ojo de los cefalópodos se parece mucho al de los vertebrados: posee forma esférica, lente, córnea, iris y fluido vítreo. La similitud es aún más asombrosa al considerar que la aparición de los ojos en estos moluscos no tiene ninguna relación evolutiva con los vertebrados. Han avanzado por los erráticos caminos de la selección natural de forma independiente, desarrollando ojos de gran complejidad anatómica que les proporcionan una excelente visión. Sin embargo, son muchas más las diferencias que los parecidos...


En la retina de los ojos de los cefalópodos se disponen los rabdómeros, unas células de estructura tubular sensibles a la luz, orientadas en igual dirección y en el mismo sentido de entrada de la fuente luminosa, lo que le confiere el aspecto de un cepillo de dientes. Los vertebrados tienen otro tipo de células fotorreceptoras –conos y bastones- que se disponen en sentido inverso, mirando hacia la retina, lo que se denomina visión de tipo indirecto.

Calamar

La distribución de las células fotosensibles no es homogénea en toda la superficie de la retina, sino que hay zonas con mayor concentración de rabdómeros. Sepias y pulpos, ambos de vida bentónica, poseen una línea horizontal que es más sensible a la luz –el equivalente a la fóvea de los vertebrados-, más densa todavía en la parte posterior, que es donde se forma la imagen. Al observar la pupila de los pulpos se puede comprobar que tienen forma de raya horizontal, las de las sepias parece una uve doble, y los calamares, al ser de vida pelágica, no tienen esas zonas sensibles, ya que el comer –o ser comido- es algo que puede venir desde cualquier parte.

Otra importante diferencia es de tipo ontogénico, ya que mientras los ojos de los cefalópodos se originan durante el desarrollo embrionario a partir de invaginaciones de la piel, en los vertebrados provienen de las extensiones de la parte del feto que dará lugar al cerebro.

Sepia

El método de enfoque también es distinto. Los vertebrados disponen de músculos para acomodar el flexible cristalino y enfocar los objetos, mientras que en los cefalópodos las lentes son rígidas, por lo que deben variar su distancia respecto a la retina gracias a un complejo paquete muscular. Al poseer una longitud focal de 2’5 veces el radio, se estima que pueden formar imágenes de alta calidad desde cortas distancias hasta el infinito. 

Esta distinta forma de enfocar tiene importantes consecuencias en la evolución de la visión con la edad. La lente del ojo humano va perdiendo flexibilidad con los años. Un niño puede enfocar objetos desde unos pocos centímetros pero con el tiempo esta distancia aumenta hasta llegar a la presbicia de las personas de edad avanzada, que a menudo requieren lentes convexas para enfocar en las distancias cortas.

En los cefalópodos ocurre al contrario. El enfoque no depende de la flexibilidad del cristalino sino de que éste se halle a la distancia apropiada de la retina. Cuanto más crece el animal más grande es el ojo, y dado que los rabdómeros no varían de tamaño en toda la vida, conforme aumenta la superficie retiniana se va tapizando por más células fotosensibles. Por este motivo, los adultos poseen una agudeza visual superior a los jóvenes.

Ojo de sepia

Otra importante diferencia es que la gran mayoría de los cefalópodos poseen un solo pigmento visual, la rodopsina, con picos de absorción luminosa que varían según la forma de vida de cada especie. Esto ha llevado a los científicos a inferir que no son capaces de distinguir los colores, pues se necesitarían al menos dos pigmentos para poder discriminar distintas longitudes de onda, es decir, para ver “en color”. También se podrían diferenciar colores disponiendo de un único pigmento si la retina tuviese varios bancos de receptores, por ejemplo, capas dobles de bastones. Una de las pocas excepciones a esta generalidad se da en el calamar Watasenia scintillans, que puede ver en color, como hemos visto al tratar la bioluminiscencia.

Los resultados de estudios fisiológicos basados en electroretinogramas apoyaron las tesis de la visión monocromática. Paralelamente, se llevaron a cabo experiencias de aprendizaje basados en las respuestas de los pulpos ante estímulos visuales. Analizando su comportamiento al presentarles piezas de distinto tamaño, brillo, orientación y color, se concluyó que fueron capaces de discriminarlas en todas las pruebas, excepto en la del color.

A diferencia de los demás cefalópodos vivos, la vista de los Nautilus es bastante mala. Al ser especies poco modificadas con respecto a sus ancestros, los ojos apenas tienen complejidad alguna: carecen de cristalino y poseen una pequeña pupila abierta al agua del mar. Se estima que ven sesenta veces peor que sus “parientes”, los coleoideos (pulpos, sepias, calamares...).

Ojo de pulpo

Está comprobado que los cefalópodos pueden ver francamente bien, pero el sentido de la vista no sería nada en sí mismo si no tuviera otro órgano que se encargara de procesar adecuadamente la información, lo que por otra parte carecería de sentido evolutivo. De hecho, las especies de la clase Cephalopoda poseen un acúmulo de ganglios en forma de anillo, en torno al esófago, que actúa funcionalmente como un auténtico cerebro.

El alto grado de desarrollo del sistema nervioso en su conjunto les permite disponer de un comportamiento extremadamente elaborado, sin equivalente en ningún otro grupo de invertebrados marinos. No es de extrañar que hayan sido objeto de numerosas investigaciones para estudiar la complejidad de su comportamiento, tanto por su versatilidad, es decir, la posibilidad de escoger entre diferentes opciones, como por su plasticidad, la capacidad de variar su respuesta ante estímulos externos una vez que se han demostrado inapropiados o peligrosos.

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¿Sabías que el ojo de los cefalópodos no tiene “punto ciego”?

En los vertebrados, el punto ciego es aquella zona de la retina donde las fibras nerviosas abandonan en globo ocular para formar el nervio óptico que se dirige al cerebro, junto con vasos sanguíneos. Está localizado en la región cercana a las fosas nasales. A diferencia de la fóvea, que presenta la visión más exacta de toda la retina, con el punto ciego no podemos ver nada ya que carece de fotorreceptores. Afortunadamente, como el punto ciego de cada ojo figura en zonas de distinta cobertura visual, podemos ver con un ojo la zona que el otro no ve.
Su origen puede considerarse un error evolutivo. Todo comenzó con una zona fotosensible repleta de vasos sanguíneos y nervios ubicados en su parte frontal, y que, llegado el momento, tuvieron que abrirse hueco en la retina, dando lugar al punto ciego. Lo ideal sería dar marcha atrás en la evolución y corregir esto, situando los vasos detrás de la retina, pero la posesión de fotosensibilidad era un arma de supervivencia demasiado buena como para renunciar a sus ventajas. Esta es otra prueba más de que la selección natural no hace planes para el futuro, de ahí que se diga que es el “carpe diem” total.

En este sentido -sólo en este- el ojo de los cefalópodos es más perfecto que el de los vertebrados, pues al situar desde el principio de su evolución los vasos sanguíneos por detrás de la retina, no tiene punto ciego.

¿Sabes qué animal tiene los ojos más grandes del mundo?

El ojo más grande que ha sido registrado por los científicos fue el de un ejemplar de Architeuthis, el calamar gigante. Medía nada menos que cuarenta centímetros de diámetro, el equivalente a un balón reglamentario de baloncesto. Para hacernos una idea, el volumen de un ojo de Architeuthis es el equivalente al de 4.000 ojos humanos de 2,5 centímetros de diámetro.

También hay cefalópodos ciegos, con ojos desiguales, pedunculados y otras variedades. Normalmente estas especies son de aguas lejanas a la superficie.

¿Sabías que los pulpos nunca tienen la mirada perdida?

Una característica sorprendente y única en los cefalópodos es la capacidad de rotar sus ojos manteniéndolos en la misma posición en relación con la gravedad. Usando sus órganos del equilibrio los pulpos son capaces de mantener las pupilas siempre en posición horizontal. Gracias a esta habilidad, el cerebro puede interpretar adecuadamente el entorno partiendo de la base de que los ojos están bien orientados, independientemente de cómo se halle el resto del cuerpo.

¿Quién tiene el ojo más sofisticado, los cefalópodos o los insectos?

Los ojos han ido ganando en complejidad porque proporcionaban una gran ayuda a sus poseedores, tanto para el ataque como para la defensa o la reproducción. Animales como insectos y pulpos han desarrollado ojos sofisticados. Cada uno de ellos ha optado por estrategias distintas.

Los cefalópodos poseen ojos simples, de una sola lente, mientras que los insectos tienen ojos compuestos, con muchas divisiones que les proporcionan el aspecto de un panal. Cada faceta de ese entramado se llama omatidio, y posee lente córnea, cono cristalino, células pigmentarias y retinianas, con un fotorreceptor de tipo rabdomérico, como los demás invertebrados. El omatidio es una especie de ojo en miniatura, funcional, capaz de crear una imagen por sí mismo. Luego el cerebro recompone toda la información haciendo una imagen en mosaico. El caso es que ven bien sólo desde muy cerca, y a unos pocos milímetros ya no enfocan.

Muchos insectos ven en color, pero no todos. Depende de la forma de vida. Unas especies necesitan ver en color para identificar las flores, mientras otras prefieren agudeza visual sobre discriminación cromática.

Los ojos compuestos no son una invención reciente de la evolución. En los registros fósiles de trilobites y artrópodos, de hace más de 500 millones de años, se comprobó que ya poseían ojos compuestos.

Entonces, ¿cuál es el ojo más sofisticado? Pues bien, el de los pulpos permite una visión más aguda y una mejor adaptación al enfoque a varias distancias. El ojo compuesto de los insectos es un detector de movimiento que facilita un comportamiento basado en rápidos movimientos. Luego, para cada grupo el mejor modelo de ojo es el que ya poseen, acorde a sus respectivos estilos de vida.

                                                 Texto extraido de:   "Con pies y cabeza"