¿Por qué este gusano tiene ojos tan gigantes?

Una nueva investigación profundiza en los misterios detrás de los enormes ojos del gusano de cerdas Vanadis.

Los ojos del gusano pesan unas veinte veces más que el resto de la cabeza del animal y parecen grotescamente fuera de lugar en esta pequeña y transparente criatura marina.

Es como si dos bolas rojas gigantes y brillantes estuvieran adheridas a su cuerpo. De hecho, si nuestros ojos fueran proporcionalmente tan grandes como los de este gusano marino del Mediterráneo, necesitaríamos una carretilla grande y fuerte y brazos calientes para tirar de los 100 kg (220 libras) adicionales.

Los gusanos de cerdas Vanadis, también conocidos como poliquetos, se pueden encontrar alrededor de la isla italiana de Ponza, al oeste de Nápoles. Al igual que algunos de los fiesteros de verano de la isla, los gusanos son nocturnos y no se ven cuando el sol está alto en el cielo. Entonces, ¿qué hace este poliqueto con sus mirones al anochecer? ¿Y para qué sirven?

El marino y neurobiólogo Anders Garm del departamento de biología de la Universidad de Copenhague no podía ignorar la pregunta. Dejando de lado otros planes, el investigador se sintió obligado a contar e intentar averiguarlo. Quedó enganchado cuando su colega Michael Bok de la Universidad de Lund le mostró una grabación del gusano de cerdas.

«Juntos, nos propusimos desentrañar el misterio de por qué un gusano transparente y casi invisible que se alimentaba de noche evolucionó hasta adquirir ojos enormes. Por lo tanto, el primer objetivo era responder si los ojos grandes dotan a los gusanos de una buena visión», dice Michael Bok, autor junto con Garm de un nuevo estudio publicado en la revista. Biología actual para hacerlo.

Resulta que la vista de los Vanadis es excelente y avanzada. Las investigaciones han demostrado que este gusano puede usar sus ojos para ver objetos pequeños y seguir sus movimientos.

«Es realmente interesante porque esta capacidad normalmente está reservada a nosotros, los vertebrados, junto con los artrópodos (insectos, arañas, etc.) y los cefalópodos (pulpos, calamares). Esta es la primera vez que se muestra una vista tan avanzada y detallada más allá de estos grupos. De hecho, nuestra investigación ha demostrado que el gusano tiene una visión excelente. Su visión es igual a la de ratones o ratas, a pesar de ser un organismo relativamente simple con un cerebro pequeño”, afirma Garm.

Esto es lo que hace que los ojos y la extraordinaria visión de los gusanos sean únicos en el reino animal. Y fue esta combinación de factores sobre el gusano de cerdas Vanadis lo que realmente llamó la atención de Garm.

El trabajo del investigador se centra en comprender cómo sistemas nerviosos simples pueden tener funciones muy complejas, como fue sin duda el caso en este caso.

Vida nocturna del gusano de cerdas

Por ahora, los investigadores están tratando de descubrir qué causó que los gusanos desarrollaran una vista tan buena. Los gusanos son transparentes, excepto sus ojos, que necesitan registrar la luz para funcionar. Por tanto, no pueden ser inherentemente transparentes. Esto significa que vienen con compensaciones evolutivas.

Dado que volverse visibles debe tener un costo para los Vanadis, algo en los beneficios evolutivos de la vista debe superar las consecuencias.

Aún no está claro exactamente qué adquieren los gusanos, sobre todo porque son animales nocturnos que se apegan durante el día, cuando los ojos normalmente funcionan mejor.

«Nadie ha visto nunca gusanos durante el día, por lo que no sabemos dónde se esconden. Por tanto, no podemos descartar que sus ojos también se utilicen durante el día. Lo que sí sabemos es que sus actividades más importantes, como encontrar alimento y reproducirse, tienen lugar durante la noche. Por lo tanto, es probable que sea entonces cuando sus ojos sean importantes», dice Garm.

Parte de la explicación puede deberse al hecho de que estos gusanos ven longitudes de onda de luz diferentes a las que vemos los humanos. Su visión se centra en la luz ultravioleta, invisible al ojo humano. Y según Garm, esto puede indicar que el propósito de sus ojos es ver señales bioluminiscentes en el mar por la noche si estuviera completamente oscuro.

«Tenemos la teoría de que los propios gusanos son bioluminiscentes y se comunican entre sí a través de la luz. Si utiliza luz azul o verde normal como bioluminiscencia, también corre el riesgo de atraer depredadores. Pero si, en cambio, el gusano utiliza luz ultravioleta, permanece invisible para otros animales distintos de los de su propia especie. Por lo tanto, nuestra hipótesis es que desarrollaron una fuerte visión ultravioleta para tener un lenguaje secreto relacionado con el apareamiento», dice Garm.

“También podría ser que estén buscando presas bioluminiscentes ultravioleta. Pero de todos modos, hace que las cosas sean realmente emocionantes, ya que la bioluminiscencia ultravioleta aún no se ha observado en ningún otro animal. Por eso esperamos poder presentarlo como primer ejemplo», afirma.

Mentes simples, visión avanzada

Como resultado del descubrimiento, Garm y sus colegas también comenzaron a trabajar con investigadores de robótica del Instituto Maersk Mc-Kinney Møller de la Universidad del Sur de Dinamarca (SDU), que encuentran inspiración tecnológica en la biología. Juntos, comparten el objetivo común de investigar si es posible comprender el mecanismo detrás de estos ojos lo suficientemente bien como para traducirlo en tecnología.

«Junto con investigadores de robótica, estamos trabajando para comprender cómo animales con cerebros tan simples pueden procesar toda la información que ojos tan grandes probablemente puedan recopilar», dice Garm.

«Esto sugiere que existen formas súper inteligentes de procesar información en su sistema nervioso. Y si podemos descubrir estos mecanismos matemáticamente, podrán integrarse en chips de computadora y usarse para controlar robots».

Los ojos de Vanadis también son interesantes en relación con la teoría de la evolución porque pueden ayudar a resolver uno de los debates académicos más desconcertantes en torno a la teoría: si los ojos evolucionaron sólo una vez y evolucionaron a todas las formas que conocemos hoy, o si han surgido varias. tiempos, independientemente unos de otros, en la historia evolutiva.

Los ojos de Vanadis están construidos de forma sencilla, pero están equipados con funciones avanzadas. Al mismo tiempo, evolucionaron en un lapso de tiempo relativamente corto, de sólo unos pocos millones de años.

Esto significa que deben haberse desarrollado independientemente, por ejemplo, del ojo humano y que el desarrollo de la visión, incluso con un alto nivel de función, es posible en un tiempo relativamente corto.

Fuente: Universidad de Copenhague