La visión del tiburón ballena tiene adaptaciones dependientes de la temperatura

tiburón ballena
La rodopsina del tiburón ballena se adaptó al estilo de vida de las profundidades marinas mediante una sustitución asociada con enfermedades humanas

No se ven en ninguna otra forma de vida

Investigadores en Japón dirigidos por el Centro RIKEN para la Investigación de Dinámica de Biosistemas, Kobe y la Universidad Metropolitana de Osaka, Osaka, han descubierto que la visión del tiburón ballena tiene adaptaciones únicas dependientes de la temperatura que no se ven en ninguna otra forma de vida.

Los tiburones ballena (Rhincodon typus) son los peces más grandes del planeta, con el espécimen más largo medido de manera confiable por los investigadores hasta 61,7 pies (18,8 m). Si bien los tiburones ballena pasan la mayor parte de su tiempo cerca de la superficie del océano iluminada por el sol, ocasionalmente visitan las profundidades del mar. La inmersión más profunda registrada por un tiburón ballena es de 1.928 metros, aunque es difícil entender por qué.

Hay otras criaturas que se sumergen a grandes profundidades en busca de comida, por ejemplo, los cachalotes en busca de calamares gigantes o los elefantes marinos en busca de alimentos en aguas profundas. Sin embargo, el tiburón ballena se alimenta principalmente de plancton u otros bocadillos cerca de la superficie, por lo que es probable que se sumerja por razones distintas a la obvia "porque pueden".

Las presiones a esa profundidad son intensas (2.800 psi o 191 presiones atmosféricas) y las temperaturas son invariables de 39°F (4°C). Apenas 200 metros debajo de la superficie, la oscuridad rodea las profundidades, con los primeros signos de formas de vida bioluminiscentes. A 1.500 metros de profundidad, la única luz disponible proviene de animales bioluminiscentes. La luz del sol, dispersada y absorbida por el agua de arriba, deja poco que el ojo pueda detectar. Muchas criaturas de aguas profundas tienen ojos enormes para compensar, mientras que otras han abandonado por completo la visión ocular.

Los ojos del tiburón ballena son una extraña variedad de curiosas adaptaciones. Dentículos rodean el iris, los ojos pueden retraerse en el cráneo y poseen rodopsina "desplazada hacia el azul", lo que les permite capturar más luz azul. La captura de luz azul es útil en aguas profundas porque la luz azul penetra más profundamente que otras frecuencias. La pregunta desconcertante es: ¿Por qué una criatura que pasa la mayor parte de su tiempo cerca de la superficie tendría ojos más adecuados para las profundidades del mar, ojos que empeorarían la visión cercana a la superficie?

tiburón ballena y RHO

Imagen: Caracterización de la rodopsina 'desplazada hacia el azul' (RHO) del tiburón ballena

El análisis espectroscópico de los fotorreceptores de la retina descubrió la longitud de onda de la absorbancia máxima de alrededor de 478 nm. La luz de aproximadamente 480 nm es la más disponible en el entorno de aguas profundas, lo que sugiere que la confianza en la visión del tiburón ballena en las profundidades del mar era una forma de ajuste de los fotorreceptores. Esta afinación se ha visto en otras criaturas marinas, pero el mecanismo en el tiburón ballena parece ser diferente.

Los investigadores examinaron la alineación de la secuencia de los fotorreceptores en comparación con sus parientes tiburones más cercanos. Este análisis reveló dos cambios en el sitio de aminoácidos, sustituidos exclusivamente en el tiburón ballena y sin sustituciones en los sitios de sintonización espectral previamente caracterizados. Lo que sea que estaba haciendo el ojo del tiburón ballena era diferente de lo que se había visto en otros lugares. Los investigadores encontraron fotorreceptores retinales con múltiples estrategias de mutación, una de las cuales está relacionada con la ceguera nocturna en humanos.

Se descubrió que una de las variantes de sustitución era la principal responsable de un cambio al espectro de luz azul. Una variante comparable en humanos conduce a una condición llamada ceguera nocturna estacionaria congénita, donde la visión se ve gravemente afectada en situaciones de poca luz. También se descubrió que esta variante era térmicamente inestable, lo que significa que podría degradarse por la temperatura. Sería un seguimiento interesante evaluar a los humanos afectados por la visibilidad del mar profundo con poca luz a temperaturas cercanas al punto de congelación, aunque los participantes pueden encontrar esto menos que útil.

En una ubicación variante separada, el pigmento del ojo del tiburón ballena se activó térmicamente nuevamente hacia la inestabilidad, en este caso, sintonizando para longitudes de onda más largas.

Solos, estos pigmentos genéticos térmicamente inestables podrían considerarse un obstáculo para la visión. Sin embargo, como descubrieron los investigadores, la combinación de los dos mejora la estabilidad general de la visión y permite a los tiburones ballena ver el mundo desde diferentes perspectivas a medida que cambian las condiciones ambientales de luz.

Los hallazgos se detallan en un estudio titulado "Whale shark rhodopsin adapted to deep-sea lifestyle by a substitution associated with human disease", publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.

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