Gafas en 3-D colocadas a sepias revelan cómo determinan la distancia cuando golpean la presa

sepia con gafas 3D

La sepia usa la estereopsis para percibir la profundidad cuando caza un objetivo en movimiento

Si bien las sepias o jibias con gafas son una vista inesperada, un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Minnesota construyó un teatro submarino y equipó a los cefalópodos con gafas tridimensionales especializadas para investigar cómo determinan las sepias la mejor distancia para atacar a las presas en movimiento. Su investigación reveló que la sepia usa la estereopsis para percibir la profundidad cuando caza un objetivo en movimiento.

Las sepias se alimentan desplegando sus tentáculos y, para tener éxito en su ataque, deben calcular la profundidad para posicionarse a la distancia correcta de la presa. Si están demasiado cerca, la presa puede asustarse y escapar; demasiado lejos y los tentáculos no llegarán.

Para probar cómo calcula el cerebro de la sepia la distancia a un objeto, el equipo entrenó a una sepia para usar gafas tridimensionales cuando atacaba a dos camarones en movimiento, cada uno de un color diferente que se mostraban en la pantalla de una computadora en el Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts.

sepia con gafas 3D, gráfico

Imagen: Las gafas anaglifo en 3D combinadas con estímulos dispares demuestran la percepción de estereopsis en la sepia.

Las imágenes fueron equilibradas, lo que permitió a los investigadores determinar si las sepias estaban comparando imágenes entre los ojos izquierdo y derecho para recopilar información sobre la distancia a su presa. El proceso de comparar las imágenes se llama estereopsis, y es la misma forma en que los humanos determinan la profundidad.

Dependiendo del desplazamiento de la imagen, la sepia percibiría que los camarones están delante o detrás de la pantalla. La sepia golpeó predeciblemente demasiado cerca o demasiado lejos de la pantalla, de acuerdo con el desplazamiento.

"La reacción de la sepia a las disparidades establece claramente que la sepia usa la estereopsis al cazar", dijo Trevor Wardill, profesor asistente del Departamento de Ecología, Evolución y Comportamiento de la Facultad de Ciencias Biológicas de la UM. "Cuando solo un ojo podía ver los camarones, lo que significa que no era posible la estereopsis, los animales tardaron más en posicionarse correctamente. Cuando ambos ojos pudieron ver los camarones, lo que significa que utilizaron estereopsis, permitió que la sepia tomara decisiones más rápidas al atacar. Esto puede marcar la diferencia en la captura de una comida".

A través de este proceso, los investigadores también encontraron que el mecanismo que sustenta la estereopsis de la sepia es probablemente diferente al de los humanos debido a que la sepia determina con éxito la distancia del estímulo antirrelacionado (es decir, las imágenes del ojo izquierdo y derecho tienen el mismo patrón, pero se invierten en luminancia). Los humanos no pueden hacer esto de manera confiable.

"Si bien las sepias tienen ojos similares a los humanos, sus cerebros son significativamente diferentes", dijo Paloma González-Bellido, profesora asistente del Departamento de Ecología, Evolución y Comportamiento de la Facultad de Ciencias Biológicas. "Sabemos que los cerebros de la sepia no están segmentados como los humanos. No parecen tener una sola parte del cerebro, como nuestro lóbulo occipital, dedicada al procesamiento de la visión. Nuestra investigación muestra que debe haber un área en su cerebro que compare las imágenes del ojo izquierdo y derecho de una sepia y calcule sus diferencias".

Además, las sepias tienen la capacidad de rotar sus ojos hacia una posición orientada hacia adelante, un rasgo único que las distingue de sus parientes cefalópodos (por ejemplo, calamares y pulpos). Es posible que las sepias sean los únicos cefalópodos con la capacidad de calcular y usar estereopsis. Las mantis son las únicas otras especies de invertebrados que se sabe que usan estereopsis.

Si alguna vez se pensó que los cálculos cerebrales complejos, como la estereopsis, eran exclusivos de los vertebrados de orden superior, estudios como este están llevando a los científicos a reconsiderar las capacidades de los cerebros de los invertebrados.

"Este estudio nos lleva un paso más allá para comprender cómo han evolucionado los diferentes sistemas nerviosos para abordar el mismo problema", dijo Rachael Feord, Ph.D., primer autor del trabajo de investigación. "El siguiente paso consiste en diseccionar los circuitos cerebrales necesarios para el cálculo de la estereopsis por la sepia con el objetivo de entender cómo esto podría ser diferente a lo que ocurre en nuestro cerebro".

Los hallazgos se publican en la revista Science Advances: Cuttlefish use stereopsis to strike at prey

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