Los pulpos pueden quedar ciegos debido al cambio climático

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Octopus bimaculatus

Los niveles de oxígeno en los océanos continúan disminuyendo en todo el mundo

Convertir las partículas de luz en información visual es un trabajo difícil, y el cuerpo depende del oxígeno para realizar ese trabajo. Esto es cierto ya sea que camines por tierra con dos extremidades o nades en el mar con ocho.

De hecho, según un reciente estudio en el Journal of Experimental Biology, la cantidad de oxígeno disponible para los invertebrados marinos como calamares, cangrejos y pulpos puede ser mucho más importante para su visión de lo que se pensaba anteriormente.

En el estudio, publicado en línea el 24 de abril, los investigadores observaron una significativa caída en la actividad retiniana en cuatro especies de larvas marinas (dos cangrejos, un pulpo y un calamar) cuando los animales estuvieron expuestos a ambientes con bajo contenido de oxígeno durante tan solo 30 minutos.

Para algunas especies, incluso una caída minúscula en los niveles de oxígeno resultó en una pérdida de visión casi inmediata, lo que eventualmente causó una ceguera casi total antes de que el oxígeno volviera a activarse.

Según la autora principal del estudio, Lillian McCormick, candidata a doctorado en el Scripps Institution of Oceanography en La Jolla, California, alguna forma de discapacidad visual puede ser una realidad cotidiana para estas especies, que migran entre la superficie altamente saturada de oxígeno del océano y sus profundidades hipóxicas (bajas en oxígeno) durante sus rutinas diarias de alimentación. Y a medida que los niveles de oxígeno en los océanos continúan disminuyendo en todo el mundo, en parte debido al cambio climático, los riesgos para estas criaturas podrían intensificarse.

"Me preocupa que el cambio climático vaya a empeorar este problema", dice McCormick, "y que la discapacidad visual pueda ocurrir con mayor frecuencia en el mar".

Mirando con el ojo de un cefalópodo

Para el nuevo estudio, McCormick y su equipo investigaron el calamar de mercado (Doryteuthis opalescens), el pulpo de dos puntos (Octopus bimaculatus), el cangrejo atún (Pleuroncodes planipes) y el cangrejo agraciado de roca (Metacarcinus gracilis). Estas especies son todas locales al Océano Pacífico, en el sur de California, y todas participan en una rutina diaria de inmersión conocida como migración vertical. Por la noche, nadan cerca de la superficie para alimentarse; por el día, descienden a mayores profundidades para esconderse del sol (y los hambrientos depredadores).

A medida que estas criaturas migran hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua, la disponibilidad de oxígeno cambia dramáticamente. El océano está lleno de oxígeno cerca de la superficie, donde se encuentran el aire y el agua, y mucho menos saturado de oxígeno a 165 pies (50 metros) bajo de la superficie, donde muchos crustáceos y cefalópodos se esconden durante el día.

Para averiguar si estos cambios diarios en el oxígeno afectan la visión de los animales, McCormick colocó pequeños electrodos en los ojos de cada una de sus larvas de prueba, ninguna de las cuales midió más de 0.15 pulgadas (4 milímetros). Estos electrodos registraron la actividad eléctrica en los ojos de cada larva cuando sus retinas reaccionaron a la luz, "como una especie de electrocardiograma (ECG), pero para tus ojos en lugar de tu corazón", dijo McCormick.

Cada larva se colocó en un tanque de agua y se la hizo mirar una luz brillante mientras el nivel de oxígeno del agua disminuía constantemente. Los niveles cayeron desde un 100% de saturación de aire, niveles de oxígeno que se esperaría encontrar en la superficie del océano, hasta aproximadamente un 20% de saturación, que es más bajo de lo que experimentan actualmente. Después de 30 minutos de esta condición de bajo nivel de oxígeno, los niveles de oxígeno se incrementaron de nuevo al 100%.

larva de pulpo

Si bien cada una de las cuatro especies mostró una tolerancia ligeramente diferente, las cuatro recibieron un notable golpe en la visión cuando se expusieron al ambiente de bajo oxígeno. En general, la actividad retiniana de cada larva se redujo entre el 60% y el 100% en condiciones de bajo oxígeno. Algunas especies, particularmente el calamar de mercado y el cangrejo de roca, demostraron ser tan sensibles que comenzaron a perder su visión tan pronto como los investigadores comenzaron a disminuir el oxígeno en el tanque.

"Cuando llegamos a los niveles más bajos de oxígeno, estos animales estaban casi ciegos", dijo McCormick.

La buena noticia es que la pérdida de visión no fue permanente. Después de aproximadamente una hora de regresar a un ambiente de oxígeno completamente saturado, todas las larvas recuperaron al menos el 60% de su visión, con algunas especies recuperándose al 100% de funcionalidad.

Ciegos en el agua

Es probable que debido a que el Pacífico experimenta naturalmente muchas condiciones de bajo oxígeno cerca del sur de California, estas especies altamente sensibles lidian cada día con algún tipo de discapacidad visual, dijo McCormick. (Sin embargo, se necesita más investigación para estar seguros). Con suerte, agregó McCormick, estas especies en riesgo están desarrollando de manera natural comportamientos de evitación para nadar a las partes más altas en oxígeno del océano cuando se presenta una discapacidad visual grave.

Sin embargo, dijo McCormick, la rápida desoxigenación causada por el cambio climático podría dificultar la adaptación de estas especies. Según un estudio realizado en 2017 en la revista Nature, en los últimos 50 años los niveles totales de oxígeno en los océanos han disminuido en un 2% a nivel mundial y se proyecta que disminuyan hasta de un 7% adicional para el año 2100. El estudio de Nature descubrió que el cambio climático es un factor importante que impulsa estas pérdidas, especialmente en las partes altas del océano, donde las larvas estudiadas por McCromick tienden a pasar la mayor parte de sus vidas.

Esta desoxigenación inducida por el calentamiento, junto con fuerzas naturales como los patrones de circulación del viento y el agua que hacen que los niveles de oxígeno cercanos a la superficie sean inconsistentes en la región, podría hacer que las criaturas más vulnerables pierdan su visión cuando más la necesitan.

Los animales en riesgo podrían volverse menos efectivos en la caza de alimentos cerca de la superficie y podrían perderse los sutiles signos de depredadores entre ellos, dijo McCormick. Es una posibilidad sombría, sin embargo, hace falta más investigación para determinar la cantidad de pérdida de visión relacionada con el oxígeno que realmente se necesita antes de que estas criaturas cometan errores potencialmente dañinos.

"Si me quito las lentes de contacto en casa y camino, me podría tocar el dedo del pie, pero me las arreglaré", dijo McCormick. "La siguiente pregunta es, ¿cuánto daño retiniano es igual a un cambio en el comportamiento visual?"

Artículo científico: Vision is highly sensitive to oxygen availability in marine invertebrate larvae

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