La abundancia de comida en tierra firme provocó un aumento de la visión, lo que determinó la transición a tierra firme de los vertebrados.
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Hace 385 millones de años unos peces empezaron a conquistar tierra firme, un entorno ya poblado por otros seres, pero en el que todavía no había vertebrados.
La pregunta que nos podemos plantear es qué les hizo salir del agua, ¿fue la presión que había en el medio acuático o la tentación de un mundo por conquistar?
Sería lo segundo según un nuevo estudio de investigadores de las universidades de Northwestern, Claremont McKenna, Scripps y Pitzer. En concreto, la posibilidad de presas en tierra firme haría que esos peces se adentraran cada vez más fuera del agua.
Estos seres del Devónico que nadaban en el agua fueron desarrollando ojos como los de los cocodrilos que podía mirar fuera del agua y ver de este modo las posibles presas con las que alimentarse. Así que primero tuvieron que desarrollar este tipo de visión y luego los miembros con los que moverse por la orilla y en tierra firme.
La hipótesis de los investigadores es que antes de que se diera esa transición los vertebrados de la época que vivían en las orillas ya consumían una rica variedad de ciempiés, arañas y otros artrópodos de tierra firme, pues los invertebrados ya habían conquistado la tierra firme 50 millones de años antes.
Según estos investigadores, el registro fósil es claro al respecto. En él aparece que se desarrollaron primero los ojos, que triplicaron su tamaño antes de que se diera la transición a tierra firme. Este aumento de tamaño coincide también con un desplazamiento de los ojos, que estaban a los lados de la cabeza en un principio, para colocarse sobre la misma y así poder mirar fuera del agua.
El estudio está basado en 59 fósiles de especímenes de vertebrados de transición entre al gua y tierra firme. Además, las simulaciones computacionales empleadas sobre el ambiente visual, en el que se cuenta entre otras cosas con la turbiedad del agua o la iluminación de día y de noche, muestra los tremendos beneficios de un aumento del tamaño del ojo cuando estos se usan para ver fuera del agua.
Esta expansión del campo visual en el aire provocó al final el desarrollo de cerebros mayores en los primeros vertebrados terrestres y la habilidad de planear las acciones y no simplemente tener actos reflejos como tienen los peces.
Los investigadores midieron el tamaño de las órbitas oculares de cada fósil y la longitud de la cabeza, lo que permitió deducir el tamaño de los ojos y del cuerpo del animal. Antes de la transición a tierra firme, el tamaño promedio de la órbita ocular era de 13 mm y durante la transición de 36 mm. Este triplicado del diámetro del ojo se produjo en sólo 12 millones de años, aunque está dentro de lo que es la escala de la evolución.
Este aumento y desplazamiento de los ojos es significativo, pues los ojos sobre el agua pueden ver 70 veces más lejos que bajo el agua. Además, al triplicarse en tamaño, el espacio a poder explorar visualmente se multiplicó por mil. Todo esto sucedió millones de años antes de que se produjera la transición a tierra firme.
En evolución siempre hay una contrapartida y no se hace aumentar el tamaño de un órgano, con su coste metabólico inclusido, si no hay una buena razón para ello. Así que si los ojos se hicieron mayores es que hubo razones para ello. En el agua unos ojos más grandes son inútiles porque la limitación viene dada por la transparencia del agua, que no se prolonga mucho en la distancia. Sin embargo, unos ojos más grandes sí son mucho más útiles en el aire. Así que se fueron seleccionado por evolución ojos cada vez más grandes que podían ver cada vez mejor fuera del agua, lo que amplió considerablemente el campo de visión.
También se dio lo contrario. Un grupo animal que llegó a tierra firme y volvió al agua para llevar otra vez una vida acuática el 100% redujo de nuevo el tamaño de sus ojos hasta el tamaño que suele tener el de los peces.
Este campo visual masivamente incrementado para su uso en el aire permitió a estos vertebrados con miembros desarrollar por evolución capacidades cognitivas más complejas. Estos animales ya no tenían las simples reacciones reflejas que eran suficientes en un agua limitado visualmente, sino que desarrollaron capacidades cerebrales como la capacidad de ponderar distintas opciones de futuro para así elegir la más adecuada desde el punto de vista estratégico.
Así que las capacidades cerebrales humanas se habría ya medio desarrollado en ese tiempo, hace un poco menos de 385 millones de años.
En resumen, fue la abundancia de comida en tierra firme lo que determinó este aumento de la visión y de la capacidad cerebral y, por tanto, provoco la transición a tierra firme y no fueron los miembros lo que la determinaron.
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Fuentes y referencias:
Artículo original [2]
Ilustración: Malcolm MacIver, Northwestern University.