Cómo ven el mundo los animales

Al recopilar datos de cientos de vertebrados e invertebrados, biólogos han profundizado la comprensión de los científicos sobre la visión de los animales, incluidos los colores que ven.

Esos investigadores de la Universidad de Arkansas han determinado que los animales adaptados a la tierra pueden ver más colores que los animales adaptados al agua. Los animales adaptados a los hábitats terrestres abiertos ven una gama más amplia de colores que los animales adaptados a los bosques.

Cómo ven los colores los vertebrados e invertebrados

Sin embargo, la historia evolutiva, principalmente la diferencia entre vertebrados e invertebrados, influye significativamente en los colores que ve una especie. Los invertebrados ven longitudes de onda de luz más cortas, en comparación con los vertebrados.

El estudiante de doctorado en ciencias biológicas Matt Murphy y la profesora asistente Erica Westerman publicaron recientemente estos hallazgos en Proceedings of the Royal Society B, una importante revista científica británica. Su artículo, “La historia evolutiva limita la capacidad de las especies para hacer coincidir la sensibilidad del color con la luz del hábitat disponible”, explica cómo el medio ambiente, la evolución y, hasta cierto punto, la composición genética influye en cómo y qué colores ven los animales.

“Los científicos han planteado durante mucho tiempo la hipótesis de que la visión de los animales ha evolucionado para coincidir con los colores de la luz presentes en sus entornos”, dijo Westerman en un comunicado. “Pero esta hipótesis es difícil de probar, y todavía hay mucho que no sabemos sobre la visión animal. La recopilación de datos de cientos de especies de animales que viven en una amplia gama de hábitats es una tarea monumental, especialmente cuando se considera que los invertebrados y los vertebrados usan diferentes tipos de células en sus ojos para convertir la energía de la luz en respuestas neuronales”.

De qué depende que un animal detecte información visual

La capacidad de un animal para detectar información visual depende de las longitudes de onda y la intensidad de la luz en un entorno determinado. La cantidad y la sensibilidad a la longitud de onda de una familia de proteínas retinianas, llamadas opsinas, gobiernan el espectro de luz que ve un animal, desde la luz ultravioleta hasta la luz roja lejana.

Sin embargo, los invertebrados y los vertebrados usan opsinas filogenéticamente distintas en sus retinas, y los investigadores no han determinado si estas distintas opsinas influyen en lo que ven los animales o cómo se adaptan a sus entornos de luz.

Murphy y Westerman recopilaron datos de visión de 446 especies de animales que abarcan cuatro filos. Uno de estos filos contenía vertebrados, animales que tienen columna vertebral, como los peces y los humanos. El resto de estos filos contenían animales que eran invertebrados, aquellos que no tienen columna vertebral, como insectos, calamares y medusas.

Por qué los invertebrados ven mejor la luz de longitud de onda corta

El estudio de los investigadores mostró que, si bien los animales se adaptan a los entornos, su capacidad de adaptación puede verse limitada fisiológicamente. Mientras que los vertebrados y los invertebrados usan ampliamente el mismo tipo de célula, las opsinas, construyen estas células de manera diferente. Esta diferencia fisiológica, lo que los biólogos llaman opsinas ciliares en los vertebrados y opsinas rabdoméricas en los invertebrados, podría explicar por qué los invertebrados son mejores para ver la luz de longitud de onda corta, incluso cuando el hábitat debe seleccionarse para que los vertebrados también vean la luz de longitud de onda corta.

Sin embargo, la diferencia podría deberse a mutaciones genéticas estocásticas que ocurren en vertebrados pero no en invertebrados, dijo Westerman. Estas mutaciones también podrían limitar el rango de luz en la visión de los vertebrados.

“Nuestro estudio responde algunas preguntas importantes”, dijo Murphy, “pero también genera más preguntas que podrían ayudarnos a comprender aún mejor la visión de los animales. Podemos hacer más para evaluar las diferencias en la estructura de las retinas de vertebrados e invertebrados, o cómo sus cerebros manejan la información visual de manera diferente. Estas son preguntas emocionantes”.