Ojos estrellados en el arrecife: unas estrellas de mar frágiles pueden ver sin ojos

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estrella de mar frágil Ophiocoma wendtii

Es el primer sistema visual que trabaja utilizando el cambio de color de todo el cuerpo

Los científicos han demostrado por primera vez que las estrellas frágiles (Ophiuroidea) usan la visión para guiarse a través de los vibrantes arrecifes de coral, gracias a un truco de cambio de color.

Un equipo internacional, dirigido por investigadores del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford, describió un nuevo mecanismo para la visión en la estrella frágil roja Ophiocoma wendtii, un pariente de las estrellas de mar y los erizos de mar, que vive en los brillantes y complejos arrecifes del mar Caribe.

Esta especie captó la atención científica por primera vez hace más de 30 años gracias a su dramático cambio de color entre el día y la noche y su fuerte aversión a la luz. Recientemente, los investigadores demostraron que O. wendtii estaba cubierta con miles de células sensibles a la luz, pero seguían siendo un misterio los comportamientos exactos que lo controlan. La nueva investigación muestra que O. wendtii es capaz de ver los estímulos visuales, y que su característico cambio de color podría desempeñar un importante papel para permitir la visión.

estrella de mar frágil Ophiocoma wendtiiLauren Sumner-Rooney, investigadora del Museo de Historia Natural de la Universidad de Oxford que estudia sistemas visuales poco usuales, ha estado trabajando con Ofiocomas durante varios años en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá y el Museo de Naturkunde en Berlín. Junto a los miembros del equipo del Museum für Naturkunde, la Universidad de Lund y el Instituto de Tecnología de Georgia, Sumner-Rooney realizó cientos de experimentos de comportamiento para probar la "vista" de las estrellas frágiles.

"Estos experimentos nos dieron no solo la primera evidencia de que cualquier estrella frágil es capaz de 'ver'", dice Sumner-Rooney, "sino solo el segundo ejemplo conocido de visión en cualquier animal sin ojos". Los animales pudieron buscar áreas de contraste, que los investigadores creen que pueden imitar estructuras que podrían ofrecer refugio contra los depredadores. Aunque parece que su visión es muy burda, en los abarrotados arrecifes tropicales las estrellas frágiles perturbadas nunca tienen que mirar demasiado lejos para correr hacia el refugio más cercano.

Sin embargo, un inesperado descubrimiento planteó nuevas preguntas sobre cómo funcionaba este sistema visual. "Nos sorprendió descubrir que las respuestas que vimos durante el día desaparecieron en animales observados por la noche, sin embargo, las células sensibles a la luz todavía parecían estar activas", dice Sumner-Rooney.

primer plano de Ophiocoma wendtii

Imagen: Primer plano de las placas del brazo de una Ophiocoma wendtii

El equipo se dedicó a tratar de identificar qué causó este dramático cambio en el comportamiento, eliminando posibles factores como la pérdida de motivación y la baja intensidad de luz que dificultan la visión. El que no pudieron descartar fue el cambio de color característico de O. wendtii, de un rojo intenso durante el día a beige por la noche. Anteriormente, el equipo de Sumner-Rooney demostró que otra estrella frágil estrechamente relacionada, Ophiocoma pumila, también estaba cubierta de sensores de luz, pero no presentaba el mismo cambio de color. Curiosamente, esta especie más pálida también falló su prueba ocular.

Combinando un conjunto de técnicas, los investigadores reconstruyeron modelos digitales de células individuales sensibles a la luz en las dos especies, con y sin pigmentación oscura durante el día de O. wendtii. Demostraron que, durante el día, el pigmento restringía la luz que llegaba a los sensores a un ángulo más estrecho que corresponde a su hipotética resolución visual. Sin este pigmento, en O. pumila, o durante la noche en O. wendtii, la luz podría alcanzar los sensores desde un ángulo mucho más amplio, haciendo imposible la visión.

sistema fotoreceptor de la Ophiocoma wendtii

Imagen: El sistema fotorreceptor y el papel de los cromatóforos en las Ofiocoma

"Es un descubrimiento muy emocionante", explica Sumner-Rooney. "Se sugirió hace 30 años que el cambio de color podría ser la clave para la sensibilidad a la luz en la Ofiocoma, por lo que estamos muy contentos de poder completar algunos de los vacíos que quedan y describir este nuevo mecanismo".

Aunque este es el primer sistema visual propuesto que trabaja utilizando el cambio de color de todo el cuerpo, los científicos también han identificado posibles similitudes con un erizo de mar, pariente lejano de las estrellas frágiles. Solo una especie de erizo de mar ha 'pasado' las mismas pruebas de visión, y también, independientemente, cambia de color en respuesta a los niveles de luz. El trabajo futuro investigará si este erizo de mar, el único otro animal en el mundo que se sabe que ve sin ojos, podría estar usando un truco similar a la Ophiocoma.

Los hallazgos se publican hoy en Current Biology: Extraocular Vision in a Brittle Star Is Mediated by Chromatophore Movement in Response to Ambient Light

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