Descubren un gusano marino con ojos tan grandes como “muelas de molino”
Sorpresa entre los biólogos por el hallazgo de un gusano poliqueto en aguas del Mediterráneo con unos grandes ojos cuya agudeza visual sería comparable a la de los mamíferos. Los investigadores sospechan que estos ojazos podrían esconder un lenguaje secreto, solo descifrable por los miembros de su propia especie.
Por la Universidad de Copenhague
Este gusano marino del género Vanadis tiene unos ojos tan grandes como muelas de molino, obviamente salvando las distancias. Vanadis es uno de los nombres por el cual se conoce a la diosa germánica Freya (o Freyja). Foto: Michael Bok
Los científicos están asombrados por el descubrimiento de un anélido poliqueto dotado con unos ojos grandes y una agudeza visual que podría medirse con la de los de mamíferos y los pulpos. Los investigadores de la Universidad de Copenhague (Dinamarca) y la Universidad de Lund (Suecia) sospechan que estos gusanos marinos pueden tener un lenguaje secreto, que utiliza luz ultravioleta solo perceptible por los miembros de su propia especie. La avanzada visión de una criatura tan primitiva ayuda a zanjar definitivamente un épico debate sobre la evolución de los ojos, dicen sus descubridores.
El gusano Vanadis tiene “unos ojos tan grandes como muelas de molino, en términos relativos”. De hecho, si nuestros ojos fueran proporcionalmente tan grandes como los de este poliqueto del Mediterráneo, necesitaríamos una carretilla grande y robusta y unos brazos musculosos para cargar con los 100 kg de más que pesaría el par de órganos de la visión
En conjunto, 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 diminuta y transparente criatura marina. Es como si le hubieran atado al cuerpo dos globos rojos gigantes y brillantes.
El nuevo gusano con grandes ojos viven en aguas de la isla italiana de Ponza.
Los poliquetos del género Vanadis viven en aguas de la isla italiana de Ponza, al oeste de Nápoles. Al igual que algunos de los fiesteros veraniegos de la isla, los gusanos son nocturnos y desaparecen de la vista cuando el sol está alto en el cielo. Entonces, ¿qué hace este poliqueto con sus ojazos cuando oscurece? ¿Y para qué sirven?
Antes de nada hay que decir que los poliquetos, también conocidos como gusanos segmentados marinos, son una clase de anélidos, que se caracteriza por tener el cuerpo segmentado longitudinalmente. Esta clase, denominada Polychaeta, abarca una diversidad impresionante, con más de 10.000 especies descritas.
Extremo cefálico del poliqueto Phyllodoce lineata. Foto: Hans Hillewaert
Aunque la mayoría de los poliquetos viven en el mar, desde la zona intermareal hasta las profundidades abisales, algunos se han adaptado a ambientes de agua dulce y hasta terrestres húmedos. En cuanto a su morfología, estos anélidos muestran una gran variedad de formas y tamaños, desde unos pocos milímetros hasta varios metros de longitud. Típicamente, tienen cuerpos segmentados con pares de apéndices denominados parápodos en cada segmento, los cuales utilizan para la locomoción y, en algunos casos, para la respiración.
También han desarrollado una serie de adaptaciones sorprendentes para sobrevivir en entornos extremos, que incluyen la bioluminiscencia, la tolerancia a temperaturas extremadamente altas o bajas y la capacidad de vivir en entornos con bajos niveles de oxígeno o altas concentraciones de sulfuro.
En lo que se refiere a Vanadis, el neurobiólogo y biólogo marino Anders Garm, del Departamento de Biología de la Universidad de Copenhague, no podía ignorar el enigma de sus grandes ojos. Dejando a un lado otros planes, el investigador se sintió obligado a sumergirse y tratar de averiguar las razones de sus desproporcionadas dimensiones. Quedó prendado en cuanto su colega Michael Bok, de la Universidad de Lund, le enseñó una grabación del poliqueto italiano.
El gusano Vanadis puede utilizar sus ojos para ver objetos pequeños y seguir sus movimientos.
"Juntos nos propusimos desentrañar el misterio de por qué un gusano casi invisible y transparente que se alimenta en plena noche ha evolucionado hasta adquirir unos ojos enormes. Como tal, el primer objetivo era responder si los ojos grandes dotan al gusano de una buena visión", dice Michael Bok que, junto con Anders Garm, es autor de un nuevo artículo de investigación.
Resulta que la vista de Vanadis es excelente y avanzada. La investigación ha demostrado que este gusano puede utilizar sus ojos para ver objetos pequeños y seguir sus movimientos.
"Es realmente interesante porque una habilidad como esta normalmente está reservada a nosotros, los vertebrados, junto con los artrópodos (insectos, arañas, etc.) y cefalópodos, como los pulpos y los calamares). Esta es la primera vez que se demuestra una vista tan avanzada y aguda más allá de las criaturas mencionadas—explica Garm. Y añade—: De hecho, nuestra investigación ha demostrado que el gusano tiene una visión excelente. Su vista está a la par de la de los ratones y las ratas, a pesar de ser un organismo relativamente simple con un cerebro minúsculo".
Esto es lo que hace que los ojos y la extraordinaria visión del gusano sean únicos en el reino animal. Y fue esta combinación de factores sobre el poliqueto 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 claramente el caso en este gusanito.
Luz ultravioleta y un lenguaje secreto
Por ahora, los investigadores intentan averiguar qué ha hecho que el gusano desarrolle una vista tan buena. Los gusanos son transparentes, salvo sus ojos, que necesitan captar la luz para funcionar. Así que no pueden ser intrínsecamente transparentes. Eso significa que vienen con compensaciones evolutivas. Como hacerse visibles debió tener un coste para los Vanadis, algo en los beneficios evolutivos de sus ojos debió pesar más que los perjuicios.
No está claro qué ganan exactamente los gusanos, sobre todo porque son criaturas nocturnas que se esconden durante el día, cuando los ojos suelen funcionar mejor.
"Nadie ha visto nunca al gusano durante el día, así que no sabemos dónde se esconde. Por tanto, no podemos descartar que también utilice los ojos durante el día. Lo que sí sabemos es que sus actividades más importantes, como la búsqueda de alimento y el apareamiento, tienen lugar por la noche. Por tanto, es probable que sea entonces cuando sus ojos son importantes", afirma Garm.
Ojos para captar señales bioluminiscentes en el mar nocturno.
Parte de la explicación puede deberse a que estos gusanos ven longitudes de onda de luz distintas a las que vemos los humanos. Su visión está orientada a la luz ultravioleta, invisible para el ojo humano. Y, según Garm, esto puede indicar que la finalidad de sus ojos es ver señales bioluminiscentes en el mar nocturno, que de otro modo estaría completamente negro.
Recordemos que la bioluminiscencia es un fenómeno natural en el que organismos vivos producen luz como resultado de reacciones químicas bioquímicas en sus cuerpos. Este fenómeno es común en varias formas de vida, especialmente en ambientes marinos: peces, medusas, algunos tipos de crustáceos y microorganismos como fitoplancton. También se observa en algunos organismos terrestres, casode las las luciérnagas y algunos hongos.
La bioluminiscencia tiene múltiples funciones, como son la defensa contra depredadores, mediante la distracción o la desorientación; la atracción de presas o parejas sexuales; y la comunicación entre los miembros de una especie. La luz se produce cuando una molécula llamada luciferina reacciona con oxígeno bajo la acción de una enzima llamada luciferasa, lo que libera energía en forma de luz.
Panellus stipticus, un hongo bioluminiscente. Foro: De Ylem
Este fenómeno no solo es fascinante desde el punto de vista biológico, sino que también ha inspirado numerosas aplicaciones en biotecnología, medicina y ciencia de materiales, como el desarrollo de sensores biológicos, marcadores para estudiar procesos celulares y como fuente de iluminación biodegradable.
"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 a los depredadores. Pero si, en cambio, el gusano utiliza luz ultravioleta, permanecerá invisible para los animales que no sean de su misma especie— dice Garm. Y continúa—: Por lo tanto, nuestra hipótesis es que han desarrollado una aguda visión UV para tener un lenguaje secreto relacionado con el apareamiento".
"También puede ser que estén al acecho de presas bioluminiscentes UV. En cualquier caso, es algo realmente emocionante, ya que la bioluminiscencia ultravioleta aún no se ha observado en ningún otro animal. Así que esperamos poder presentar este como el primer ejemplo", concluye el investigador.
Información facilitada por la Universidad de Copenhague - Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Ediciones
Fuente: Michael J. Bok, Armando Macali, Anders Garm. High-resolution vision in pelagic polychaetes. Current Biology (2024). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.02.055.
