Durante más de un siglo, los libros de texto de biología han afirmado que la visión entre vertebrados —incluidas las personas— se construye a partir de dos tipos celulares claramente definidos: bastones para procesar la luz tenue y conos para la luz brillante y el color. Nuevas investigaciones sobre peces de aguas profundas muestran que esta división ordenada no es, en realidad, tan ordenada.
Los científicos han identificado un nuevo tipo de célula visual en peces de aguas profundas que combina la forma y el aspecto de las varas con la maquinaria molecular y los genes de los conos. Este tipo híbrido de célula, adaptado para la visión en condiciones de luz oscura, se encontró en larvas de tres especies de peces de aguas profundas en el Mar Rojo.
Las especies estudiadas fueron: un pez hacha, con el nombre científico Maurolicus mucronatus; un pez luz, llamado Vinciguerria mabahiss; y un pez linterna, llamado Benthosema pterotum. El pez hacha mantuvo las células híbridas durante toda su vida. Los otros dos cambiaron a la habitual dicotomía de bastone-cono en la edad adulta.
Los tres son pequeños, con adultos que miden aproximadamente entre 1 y 3 pulgadas (3-7 cm) de largo y las larvas mucho más pequeñas. Habitan un reino marino de condiciones crepusculares, con la luz solar luchando por penetrar en las profundidades acuáticas.
La retina de los vertebrados, una membrana sensorial situada en la parte posterior del ojo que detecta la luz y la convierte en señales al cerebro, posee dos tipos principales de células visuales sensibles a la luz, llamadas fotorreceptores. Reciben su nombre por su forma: bastones y conos.
“Los bastones y conos cambian lentamente de posición dentro de la retina al moverse entre condiciones tenues y brillantes, por eso nuestros ojos tardan en adaptarse cuando encendemos el interruptor de la luz camino al baño por la noche”, dijo Lily Fogg, investigadora postdoctoral en biología marina en la Universidad de Helsinki, Finlandia.
“Descubrimos que, como larvas, estos peces de aguas profundas utilizan principalmente un tipo híbrido de fotorreceptor de mezcla y combinación. Estas células parecen bastones: largas, cilíndricas y optimizadas para captar la mayor cantidad posible de partículas de luz —fotones—. Pero utilizan la maquinaria molecular de los conos, activando genes que normalmente solo se encuentran en los conos”, dijo Fogg.
Los investigadores examinaron las retinas de larvas de peces capturadas a profundidades de 20 a 200 metros. En el tipo de ambiente oscuro que habitan, las células bastón y las células cono suelen estar activas en la retina de los vertebrados, pero ninguna funciona muy bien. Estos peces muestran un remedio evolutivo.
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“Nuestros resultados desafían la idea de larga data de que los bastones y los conos son dos tipos celulares fijos y claramente separados. En cambio, mostramos que los fotorreceptores pueden mezclar características estructurales y moleculares de formas inesperadas. Esto sugiere que los sistemas visuales de los vertebrados son más flexibles y evolutivamente adaptables de lo que se pensaba anteriormente”, dijo Fogg.
“Es un hallazgo muy interesante que demuestra que la biología no encaja perfectamente en las casillas”, dijo Fabio Cortesi, autor principal del estudio, biólogo marino y neurocientífico de la Universidad de Queensland en Australia. “No me sorprendería que descubriéramos que estas células son mucho más comunes en todos los vertebrados, incluidas las especies terrestres.”
Las tres especies emiten bioluminiscencia utilizando pequeños órganos emisores de luz en sus cuerpos, situados principalmente en el vientre. Producen luz azul-verdosa que se mezcla con la tenue luz de fondo del sol arriba. Esta estrategia, llamada contrailuminación, es una forma común de camuflaje en las profundidades marinas para evitar depredadores.
“Peces pequeños como estos alimentan el océano abierto. Son abundantes y sirven de alimento para muchos peces depredadores grandes, incluyendo atún y marlín, mamíferos marinos como delfines y ballenas, y aves marinas”, dijo Cortesi.
Este tipo de peces también participa en una de las migraciones diarias más grandes del reino animal. Nadan cerca de la superficie por la noche para alimentarse en aguas ricas en plancton, y luego regresan a las profundidades —entre 200 a 1,000 metros— durante el día para evitar la depredación.
“Las profundidades marinas siguen siendo una frontera para la exploración humana, una caja misteriosa con potencial para descubrimientos significativos”, dijo Cortesi. “Debemos cuidar este hábitat con el máximo cuidado para que las futuras generaciones puedan seguir maravillándose de sus maravillas.”
Con información de Reuters
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