Sobre la estructura de la visión de los trilobites
Gracias a nuevas técnicas de rayos X se ha podido descubrir que la visión de los trilobites era similar a la que poseen los cangrejos de herradura.
Posiblemente el primer sentido sofisticado en aparecer sobre la Tierra fue el sentido del olfato, pues para cualquier ser vivo saber sobre la química que le rodea puede ser importante y sencillo. Más tarde aparecieron los otros sentidos, como el de la vista. Quizás al principio el sentido de la vista no fue más que un modo de distinguir el día de la noche, o la luz de las sombran, pero una vez que apareció la depredación sobre la Tierra los cazadores pudieron ver a sus presas a la velocidad de la luz y éstas huir de sus cazadores tan pronto como los veían venir.
Para ver imágenes los ojos tienen que ser complejos y no sólo unos detectores de luces y sombran. Hubo que esperar a que la evolución los perfeccionase. Pero cuando la evolución consiguió crear unos ojos complejos el Universo puedo por primera vez observarse a sí mismo, con permiso de otras posibles formas de vida en otros planetas.
Es una experiencia casi mística tener un fósil de trilobites en la mano y observar con una lupa sus ojos facetados. Esas lentes enfocarían la luz que recibían sobre una red de células fotosensibles de tal modo que cada lente proporcionaría algo así como un píxel a la imagen que se formaba en sus diminutos y primitivos cerebros.
Eran ojos parecidos a los de los insectos, pero sus lentes eran diferentes. Eran lentes de calcita, mineral que se conserva casi sin alterarse una vez acaecido el proceso de fosilización. Esas lentes están ahora casi tal cual estaban en vida. Es extraño pensar que eso que uno ve sirvió una vez a ese ser para ver el mundo que le rodeaba hace más de, por ejemplo, 400 millones de años, que la luz atravesó una vez esas lentes y que esos fotones excitaron unas células nerviosas y que la información producida quizás provocó algo parecido al miedo en esa criatura.
Además de esa capacidad de las lentes de los trilobites para concentrar la luz y poder contar el número de ellas que disponían en cada ojo, poco más se sabía. Se puede esperar que una sustancia mineral como calcita fosilice bien y que las delicadas y efímeras células fotorreceptoras de luz y sus conexiones neurológicas no lo hagan. O eso se suponía, pues no se puede saber si no se mira.
Ahora, un grupo de investigadores ha usado rayos X para escudriñar el interior de los ojos de trilobites fosilizados. Para su sorpresa, han podido identificar las células que había detrás de esas lentes. El hallazgo permitirá comprender mejor la evolución de la visión en el mundo animal.
Brigitte Schoenemann usó un escáner computacional de rayos X para estudiar las lentes de los ojos de un fósil de trilobites, pero se percató de que se podían ver las células que había detrás. Así que pidió tiempo en el sincrotrón europeo en Grenoble para estudiar mejor el asunto.
A partir de los resultados obtenidos ha podido reconstruir el sistema visual de los trilobites a nivel celular.
Debajo de cada lente hay varias células ordenadas de manera similar a los pétalos de una flor alrededor de un fotorreceptor en forma de diamante (ver imagen de abajo, las lentes están señaladas con un 1). Este fotorreceptor era capaz de detectar la débil luz que se filtraba a través de los océanos de una Tierra primitiva. Además había células pigmentarias rellenando el resto del espacio y que dotaban de un color marrón oscuro al ojo del trilobites.
Esta estructura que acabamos de describir es muy similar a la estructura del cangrejo de herradura (Limulus), organismo que se considera un fósil viviente. Como dice Richard Fortey, paleontólogo del Museo de Historia Natural de Londres, especialista en trilobites y no relacionado con esta investigación, si tienes un sistema óptico que funciona puede durar mucho tiempo. Fortey espera que esta nueva técnica se pueda aplicar a más especies de trilobites y a otros fósiles bien conservados. Esto permitirá saber cómo evolucionó este sistema visual a lo largo del tiempo. Estas técnicas basadas en luz sincrotrón producen unos detalles que hubieran sido un sueño hace unos años.
Así que si usted, amigo lector, tiene la oportunidad de ver a los cangrejos de herradura apareándose en alguna playa, no desaproveche la ocasión. Eso se da, por ejemplo, cada primavera durante la luna llena en las costas del Atlántico occidental entre Maine y Yucatán. Esos seres, que han sobrevivido a alguna de las extinciones masivas que aquejaron a nuestra biosfera, todavía conservan el mismo sistema de visión que tenían los extintos trilobites.
Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4063
Fuentes y referencias:
Noticia en Science.
Artículo original.
4 Comentarios
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jueves 21 marzo, 2013 @ 8:21 am
El contenido del artículo es fascinante. ¡Poder conocer ahora, detalles tan sutiles de seres que vivieron nada menos que hace entre 250 y 500 Ma!
Solo no me cuadra la introducción. Desde luego hay indicios que la justifican. Por ejemplo en el encéfalo del ser humano, los tractos de los bulbos olfativos van directos a su destino cerebral, mientras que los gustativos creo que han de llegar a través del troncoencéfalo. Pero yo creo que el primer sentido hubo de ser el del tacto, de la reacción a la simple presión que luego derivaría hacia el gusto y más tarde al olfato.
Seguramente mi buen amigo Miguel Ángel podrá decir algo más documentado.
Saludps
jueves 21 marzo, 2013 @ 10:52 pm
Como un exponente actual de un pre-ojo rudimentario podríamos mencionar a la Euglena, la cual posee la mancha ocular que trabaja en conjunto con otro corpúsculo, el fotosensor, que le permite orientarse en presencia de luz y desplazarse hacia ésta gracias al flagelo, éste sistema ha sido exitoso en estos unicelulares.
Ya en pluricelulares quizás la evolución ensayó distintas formas de percepción lumínica hasta encontrar la más adecuada para sobrevivir hasta donde el medio permanezca relativamente igual para él o los organismos y sea suficiente con cierto tipo de ojos que en el caso de trilobites ya son tan elaborados que en Limulus no ha sido necesario cambiarlos en millones de años.
La evolución exploró el mundo visible hasta llegar a percibirlo de la mejor manera, pero esto requirió la evolución coordinada de un sistema nervioso que se hiciera cargo de procesar y encontrar sentido a la información así recibida.
Aquí nos amplía Brigitte Schoenemann la posible evolución y función de los ojos en artrópodos cámbricos.
http://www.landesbioscience.com/journals/cib/2011CIB0203F.pdf
lunes 25 marzo, 2013 @ 4:57 pm
Pues agradezco la confianza que el amigo «tomás» deposita en mí, pero no estoy tan documentado como presume. Tan sólo podría comentar con un mínimo de suficiencia algunas cosillas acerca de los sentidos en la especie humana, y poco más, porque el desarrollo evolutivo de los sentidos sólo lo conozco a nivel de aficionado. No obstante, puedo compartir algunas curiosidades que tal vez sean de vuestro interés.
No estoy preparado para abordar la cuestión acerca de qué sentido fué el primero, aunque se me antoja que el reconocimiento de compuestos químicos podría haber sido el primero (aún así, quedaría por determinar si se puede extrapolar el concepto de «quimiotaxis» con el de «gusto» o con el de «olafato»). La respuesta a estímulos táctiles parece también muy probable que se desarrollase muy tempranamente.
lunes 25 marzo, 2013 @ 5:13 pm
Me parece oportuno que Neo haya dicho que el trilobites podría sentir «algo parecido al miedo» (y no miedo «a secas») ante determinados estímulos visuales.
Parece claro que los reptiles puedan sentir miedo ya que su cerebro tiene amígdala cerebral, recientemente ví un documental en el que se planteaban si animales con un diseño más primitivo (en concreto, los tiburones) podrían sentir también miedo y qué tipo de estímulo les podría ocasionar miedo. Llegaron a la conclusión de que lo que producía algo similar al miedo en los tiburones era detectar el rastro químico en el agua de un tiburón muerto…¿miedo a la muerte?
También he disfrutado con la aportación del amigo Juan Manuel. Son muy curiosas esas formas de percepción de estímulos lumínicos en seres unicelulares o pluricelulares muy simples: los paramecios son capaces de sincronizar sus ciclos con luz ultravioleta y las medusas reaccionan a diferentes colores sin poseer ojos ni cerebro.
A todos, un fuerte abrazo.