Los primeros animales con visión tricromática fueron los artrópodos
Imagínate una Tierra primigenia: un mundo de apagados tonos marrones, grises y verdes. Si nos trasladamos al presente, la Tierra rebosa de un caleidoscopio de colores.
Desde las impresionantes plumas de los pavos reales machos hasta las vívidas flores, la historia de cómo se volvió colorida la Tierra es una historia de evolución. Pero, ¿Cómo y por qué ocurrió esta explosión de color? Investigaciones recientes nos están dando pistas sobre esta parte de la narrativa de la Tierra.
El viaje hacia un mundo colorido comenzó con la evolución de la visión, que inicialmente se desarrolló para distinguir la luz de la oscuridad hace más de 600 millones de años. Esta capacidad probablemente surgió en organismos primitivos, como las bacterias unicelulares, que les permitían detectar cambios en su entorno, como la dirección de la luz solar. Con el tiempo, evolucionaron sistemas visuales más sofisticados que permitieron a los organismos percibir un espectro de luz más amplio.
Por ejemplo, la visión tricromática (la capacidad de detectar tres longitudes de onda distintas, como rojo, verde y azul) se originó hace aproximadamente 500 a 550 millones de años. Esto coincidió con la "Explosión cámbrica" (hace unos 541 millones de años), que marcó una rápida diversificación de la vida, incluido el desarrollo de avanzados sistemas sensoriales como la visión.
Los primeros animales con visión tricromática fueron los artrópodos (un grupo de invertebrados que incluye insectos, arañas y crustáceos). La visión tricromática surgió en los vertebrados hace 420-500 millones de años. Esta adaptación ayudó a los antiguos animales a navegar por sus entornos y detectar depredadores o presas de maneras que no podía la visión monocromática.
La evidencia fósil de trilobites, extintos artrópodos marinos que vagaban por los mares hace más de 500 millones de años, sugiere que tenían ojos compuestos, es decir, ojos con múltiples lentes pequeñas, cada una de las cuales capta una fracción del campo visual y que se combinan para formar una imagen en mosaico. Estos ojos podrían detectar múltiples longitudes de onda, proporcionando una ventaja evolutiva en oscuros entornos marinos al mejorar la visibilidad del animal y la detección de movimiento.
Imagen: Representación artística de un trilobite a partir de partes blandas del cuerpo preservadas. Nobu Tamura
El escenario estaba preparado: los organismos podían ver un colorido mundo antes de volverse coloridos ellos mismos.
La primera explosión de colores llamativos provino de las plantas. Las primeras plantas comenzaron a producir frutos y flores de colores vivos, como rojo, amarillo, naranja, azul y morado, para atraer a los animales que las ayudaran con la dispersión de semillas y la polinización.
Los modelos analíticos basados en la variación de las plantas actuales sugieren que las frutas coloridas, que aparecieron hace aproximadamente 300–377 millones de años, coevolucionaron con animales dispersores de semillas, como los primeros parientes de los mamíferos. Las flores y sus polinizadores surgieron más tarde, hace entre 140 y 250 millones de años. Estas innovaciones marcaron un punto de inflexión en la paleta de colores de la Tierra.
El surgimiento de las plantas con flores (angiospermas) en el período Cretácico, hace más de 100 millones de años, trajo consigo una explosión de color, ya que las flores desarrollaron tonos más brillantes y vibrantes que las semillas para atraer polinizadores como abejas, mariposas y pájaros.
La llamativa coloración en los animales surgió hace menos de 140 millones de años. Antes, los animales eran en su mayoría de apagados tonos marrones y grises. Esta línea de tiempo sugiere que la evolución del color no fue inevitable, sino que estuvo determinada por factores ecológicos y evolutivos que podrían haber llevado a diferentes resultados en diferentes circunstancias.
Imagen: El dragón de bosque de Boyd se mimetiza con su hábitat. Jonathan Goldenberg, CC BY-NC-ND
Los colores vibrantes a menudo evolucionaron como una especie de señal para atraer parejas, disuadir a los depredadores o establecer el dominio. La selección sexual probablemente jugó un importante papel en impulsar estos cambios.
Los dinosaurios proporcionan algunas de las pruebas más sorprendentes de la primitiva coloración animal. Los melanosomas fosilizados (estructuras celulares que contienen pigmentos llamadas orgánulos) en dinosaurios emplumados como Anchiornis revelan un plumaje rojo intenso.
Estas plumas probablemente tenían fines de exhibición, ya fuera para indicar a las parejas si estaban en forma o para intimidar a los rivales. De manera similar, las escamas fosilizadas de un fósil de serpiente verde y negra de diez millones de años sugieren un uso temprano del color para señalar o camuflarse.
La evolución del color no siempre es sencilla. Tomemos como ejemplo las ranas venenosas. Estos pequeños anfibios exhiben llamativos tonos de azul, amarillo o rojo, no para atraer a sus parejas, sino para advertir a los depredadores de su toxicidad, un fenómeno conocido como aposematismo.
Imagen: Esta serpiente, una víbora verde de Borneo juvenil, se presenta en una variedad de colores. Jonathan Goldenberg, CC BY-NC-ND
Pero algunos de sus parientes cercanos, igualmente tóxicos, se mimetizan con el entorno. ¿Por qué entonces desarrollar señales de advertencia brillantes cuando el camuflaje también podría disuadir a los depredadores? La respuesta está en la comunidad de depredadores local y en el costo de producir color. En las regiones donde los depredadores aprenden a asociar los colores vibrantes con la toxicidad, la llamativa coloración es una eficaz estrategia de supervivencia. En otros contextos, camuflarse puede funcionar.
A diferencia de muchos mamíferos, que tienen visión dicromática y ven menos colores, la mayoría de los primates, incluidos los humanos, tienen visión tricromática, lo que nos permite percibir una gama más amplia de tonos, incluidos los rojos. Probablemente esto ayudó a nuestros antepasados a localizar frutas en los bosques y probablemente desempeñó un papel en la señalización social. Vemos las flores de manera diferente a los polinizadores como las abejas, que pueden detectar patrones ultravioleta invisibles para nosotros, lo que resalta cómo se adapta el color a las necesidades ecológicas de una especie.
Un mundo que sigue cambiando
La paleta de colores de la Tierra no es estática. El cambio climático, la pérdida de hábitat y la influencia humana están alterando las presiones selectivas sobre la coloración, lo que podría reconfigurar el paisaje visual del futuro. Por ejemplo, algunas especies de peces expuestas a aguas contaminadas están perdiendo sus vibrantes colores, ya que las toxinas interrumpen la producción de pigmentos o la comunicación visual.
Al mirar al pasado, la historia de los colores de la Tierra es una historia de transformación gradual marcada por estallidos de innovación. Desde los antiguos mares donde los trilobites vieron por primera vez el mundo en color hasta las deslumbrantes exhibiciones de aves y flores modernas, la vida en la Tierra ha estado pintando su lienzo durante más de 500 millones de años.
¿Qué nos deparará el próximo capítulo de esta vibrante historia?
