Muchos animales de aguas profundas tienen ojos especializados para ver en la penumbra
Sí, este cefalópodo te está mirando de reojo. Nuevos hallazgos de investigación resaltan una adaptación visual única en un calamar de aguas profundas. El calamar bizco (cockeyed) o calamar fresa (Histioteuthis heteropsis), tiene ojos que son groseramente diferentes en tamaño y estructura.
Los animales utilizan la visión por tres razones principales: encontrar comida, evitar ser comido y encontrar pareja. Los globos oculares de los calamares en la familia Histioteuthidae están altamente modificados para hacer frente a estas tareas con la máxima eficiencia en un limitado entorno de luz.
Los calamares bizcos nacen con dos ojos idénticos, igual que cualquier otra cría de calamar pero, a medida que se desarrollan en juveniles, el ojo izquierdo comienza a subir de tamaño. En el momento en que llegan a la edad adulta, el ojo izquierdo puede ser más del doble de grande que el derecho! También desarrolla una estructura semi-tubular y tiene a menudo una llamativa lente amarilla.
Originalmente descrito a finales de 1800, sin duda ha tenido a los biólogos marinos rascándose la cabeza durante los últimos 150 años sobre la rara discrepancia de ojos observada en el calamar bizco.
"No se puede mirar a uno y no se preguntarse qué está pasando con ellos", dijo Kate Thomas estudiante de postgrado en Duke y autora principal del estudio. Ningún otro molusco es tan incompatible. De hecho, según Thomas, no se sabe que otros animales bilateralmente simétricos exhiban dos globos oculares distintos, o dimórficos. Especializaciones en la estructura del ojo, el número o el tamaño se ven siempre en parejas.
"Esta familia de calamares vive en la zona del crepúsculo, donde la luz del sol es muy, muy tenue, y usando los ROV de MBARI observamos estos calamares en su hábitat natural para ver lo que estaban haciendo con estos ojos", dijo Thomas. La zona crepuscular o mesopelágica del océano tiene una profundidad de 200 a 1.000 metros (600 a 3000 pies) de profundidad, por lo que es técnicamente difícil y costoso estudiar estos animales.
Muchos animales de aguas profundas tienen ojos especializados para ver en la penumbra, pero siempre son simétricos. Por ejemplo, el pez barleye, Macropinna microstomal tiene grandes lentes verdes y ojos tubulares. El calamar cacatúa, Taonius sp., tiene globos oculares extra-grandes con prominentes fotóforos.
Thomas comenzó a mirar de cerca a estos animales mientras era pasante de verano en el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI). Ella peinó a través de 25 años de archivos de vídeo de los ROV del MBARI. Fue anotado los vídeos usando el Sistema de Referencia y Anotaciones de Vídeo de MBARI (VARS), lo que permitió a Thomas volver fácilmente y revisar 161 observaciones del Histioteuthis heteropsis registradas en la base de datos.
En su hábitat natural, el calamar fresa fue observado constantemente en una posición oblicua con el ojo izquierdo más grande que miraba ligeramente hacia arriba y el ojo derecho más pequeño que miraba levemente abajo. Estudios de laboratorio utilizando simulaciones visuales indicaron que la forma ampliada semi-tubular del ojo izquierdo aumenta la sensibilidad para recoger la muy tenue luz superficial.
La lente amarilla está especializada para romper la contra-iluminación (una técnica de camuflaje en la cual los elementos de presa utilizan la bioluminiscencia para eliminar sus sombras), es "como ponerse un par de gafas que filtran la luz de fondo y hacer que el objetivo camuflado se destaque más", dijo Thomas.
El papel del ojo derecho orientado hacia abajo es capturar brillantes destellos bioluminiscentes contra las profundas y oscuras aguas, y por lo tanto no necesita el aumento de tamaño o aumento de sensibilidad semicubular. La forma más típica de este ojo permite un campo de visión más amplio al escanear los depredadores que acechan debajo.
Los ojos son fisiológicamente caros de fabricar y mantener, explicó Thomas. "Quieres ojos lo suficientemente grandes para hacer lo que tienes que hacer, pero no quieres tener ojos más grandes porque entonces estás desperdiciando recursos", dijo.
Para Thomas y sus coautores, el mar profundo es un lugar particularmente fascinante para estudiar las adaptaciones oculares debido a las condiciones de luz únicas: el campo de luz es altamente direccional, con la luz solar que sólo viene directamente de arriba y la bioluminiscencia como única fuente de luz por debajo. Estudiar cómo se adaptan visualmente los animales a los retos de la luz limitada en el hábitat más grande de la Tierra nos ayuda a comprender mejor la función y la evolución de los ojos.
Esta investigación fue apoyada por MBARI, la National Science Foundation, y la Universidad de Duke. Los resultados se publican en un número especial de la revista Philosophical Transactions B. centrándose en las adaptaciones visuales a la luz tenue.
Artículo científico: Two eyes for two purposes: in situ evidence for asymmetric vision in the cockeyed squids Histioteuthis heteropsis and Stigmatoteuthis dofleini
