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Los pulpos y la mayoría de los otros cefalópodos son daltónicos, ya que solo tienen un pigmento visual. Los científicos han sugerido dos hipótesis sobre cómo estos animales pueden camuflarse a pesar de su daltonismo: o tienen ojos en la piel o sus ojos realizan una aberración cromática.
Una de las características más llamativas de los pulpos y cefalópodos como los calamares, las sepias y los nautilos es que todos son profesionales en el arte del camuflaje. Pueden adaptar de forma experta no sólo el color de su piel, sino también la textura. Lo más impresionante es que hacen todo esto sin siquiera poder ver los colores que están adoptando.
¡Resulta que los pulpos y todos los demás cefalópodos son daltónicos!
Durante el siglo XX descubrimos que los cefalópodos tienen un solo pigmento visual. Los científicos diseccionaron los ojos de Octopus vulgaris y encontraron un único pigmento visual dentro de sus fotorreceptores: una opsina de tipo R que absorbe la luz visible dentro del rango de longitud de onda de 475 a 360 nm. En teoría, esto significa que los pulpos sólo pueden ver tonos de blanco y negro.
Aquí hay un problema obvio… ¿cómo puede una criatura con tanta habilidad para camuflarse ser daltónica?
Maestros del disfraz
Los cefalópodos, especialmente los pulpos y las sepias, son algunos de los maestros de camuflaje más sofisticados del planeta. De hecho, incluso tienen diferentes tipos de patrones de camuflaje.
Se dice que los patrones corporales con poca variación son patrones uniformes. El pulpo recurre a este tipo de patrón básico de pequeñas partículas de limo en el fondo del mar. Las manchas claras y oscuras a pequeña escala y la falta de repetición de patrones son características de los patrones moteados causados por grandes partículas de grava. Llamativas manchas claras y oscuras de diferentes tamaños, formas y orientaciones crean patrones disruptivos, provocados por piedras grandes.
Esta impresionante gama de opciones de patrones es el resultado de varios trucos de luz logrados por su piel.
Un pulpo que usa patrones moteados para camuflarse frente a un arrecife de coral (Créditos: Rui Palma/Shutterstock)
Primero, debajo de la piel, los cefalópodos tienen pequeños órganos llamados cromatóforos con pequeños sacos de pigmento en su interior que son responsables del cambio de color. Más precisamente, determinan el tamaño de los sacos de pigmento, lo que determina el cambio de color. El pigmento se expande debajo de la piel cuando los músculos que los rodean abren estos sacos. Debido a que estos cromatóforos están controlados por nervios, pueden abrirse rápidamente, lo que permite que los pulpos, las sepias y los calamares cambien de color en milisegundos.
Básicamente, el sistema nervioso de los pulpos informa a los músculos alrededor del saco pigmentario qué tan grande o pequeño debe ser el saco pigmentario.
Sin embargo, los cromatóforos sólo tienen tres pigmentos coloreados (rojo, amarillo y marrón) y algunos cefalópodos pueden camuflarse en una gama mucho más amplia de colores.
Otros estudios han sugerido que la piel del pulpo tiene pequeñas estructuras llamadas iridóforos y leucóforos que pueden reflejar la luz.
Los iridóforos reflejan la luz en diferentes longitudes de onda y son responsables de los patrones azules y rojos brillantes que muestran los cefalópodos. Por otro lado, se cree que los leucóforos afectan la intensidad de los cromatóforos al proporcionar un fondo blanco.
Dicho esto, esta gama de colores aún requiere que los cefalópodos puedan detectar el cambio.
¿Ojos en su piel?
Curiosamente, los científicos han utilizado varios patrones de tablero de ajedrez para ver si los cefalópodos pueden mezclarse sin esfuerzo. Se ha observado que los colores con brillo coincidente no provocan una respuesta de cambio de color. En el entorno experimental, donde los pulpos captaron rápidamente fondos contrastantes como el blanco y el negro, no pudieron distinguir entre tableros de ajedrez de colores brillantes como el amarillo y el azul, lo que se suma a la creciente evidencia de que los pulpos son daltónicos.
Una hipótesis es que algunos cefalópodos pueden ver a través de su piel. Según un estudio publicado en The Journal of Experimental Biology en 2015, la piel de los cefalópodos contiene rodopsina, una proteína sensible a la luz que se encuentra típicamente en las retinas. Junto con este hecho, las lecturas de expansión del cromatóforo activadas por la luz muestran claramente que la piel del pulpo puede detectar la luz por sí sola, independientemente de los ojos.
Esto podría explicar la investigación que apuntaba a que los cefalópodos podían cambiar de color incluso sin ojos, aunque investigaciones posteriores no han corroborado ni la presencia de rodopsina en la piel ni el cambio de color sin ojos.
Entonces, suponiendo que los pulpos, los calamares y las sepias necesiten sus ojos para sus comportamientos de cambio de color, ¿qué otras hipótesis existen?
Cosplay cromático
Estas criaturas pueden ser daltónicas en el sentido tradicional, pero pueden mostrar un mecanismo más complejo de reconocimiento visual de colores al explotar la aberración cromática.
En términos simples, la aberración cromática es la incapacidad de una lente para llevar todos los colores constituyentes de la luz blanca a un punto de enfoque común. Esto da como resultado un punto focal ligeramente diferente para cada longitud de onda, lo que genera franjas de colores que rodean la imagen.
Las peculiares pupilas fuera del eje de los cefalópodos y las formas esporádicas de las pupilas pueden explicarse como una adaptación que les permite aprovechar al máximo el principio de aberración cromática.
Estas variables trabajan juntas para ayudar a los animales «daltónicos» a reconocer los colores.
La aberración cromática debida a una sola lente hace que diferentes longitudes de onda de luz tengan diferentes puntos focales. (Créditos: DrBob/Wikimedia Commons)
Todo está en los alumnos
Que los pulpos podrían ver mediante la aberración cromática fue propuesto por primera vez en 2016 por un dúo de padre e hijo. Modelaron cómo la pupila de un pulpo podría interactuar con la luz para obtener como respuesta la aberración cromática.
Las pupilas redondas de los ojos humanos y de otros mamíferos se estrechan para proporcionar una visión nítida y todos los colores se concentran en el mismo punto. Sin embargo, el estudio de 2016 sugiere que las pupilas anchas y fuera del eje permiten a los cefalópodos juzgar el color enfocando longitudes de onda particulares en la retina.
Dado que los objetos blancos reflejan todas las longitudes de onda, centrarse en dichos objetos sería una tarea más difícil y, en consecuencia, produciría una imagen de baja resolución. Sin embargo, los cefalópodos pueden enfocar con bastante precisión objetos de colores más vivos, como el amarillo o el azul.
Imagen en primer plano de la pupila de un pulpo con forma inusual fuera del eje (Créditos: joebelanger/Envato Elements)
La investigación llegó a la conclusión de que los animales con pupilas en forma de U, como los calamares y las sepias, serían capaces de distinguir entre colores dependiendo de si la luz se enfocaba o no en su retina. Muchos pulpos tienen pupilas en forma de mancuerna que funcionan de manera similar. Estos cefalópodos ven una imagen borrosa, lo que indica la necesidad de cambiar el enfoque y ampliar sus pupilas, pero la imagen está coloreada.
Esto aún no se ha probado experimentalmente y, sin esa evidencia, la aberración cromática sigue siendo sólo una teoría.
Conclusión
Los científicos están fascinados por el funcionamiento del ojo de los cefalópodos, ya que es un modelo de visión diferente a muchos otros. Además, los ojos de los humanos y los pulpos comparten muchas características. El ojo humano y el ojo del pulpo, según algunos científicos, son ejemplos de evolución convergente. El iris, el cristalino, el humor vítreo, las células pigmentarias, los fotorreceptores, la retina y el nervio óptico son los componentes principales del ojo de un pulpo. ¡Quizás reconozcas esos términos anatómicos porque describen las mismas estructuras ante nuestros propios ojos!
La lente del ojo del pulpo es móvil, lo que permite a las criaturas lograr una imagen enfocada. Esto es muy similar a cómo enfocarías una cámara o un telescopio. Los vertebrados al igual que los humanos modificamos la forma de nuestro cristalino para enfocar. Además, a diferencia de los humanos, los pulpos disfrutan de un campo de visión completo, sin puntos ciegos.
Referencias (haga clic para ampliar)
- Messenger, JB, Wilson, AP y Hedge, A. (1 de agosto de 1973). Alguna evidencia de daltonismo en pulpos. Revista de biología experimental. La Compañía de Biólogos.
- Hanke, FD y Kelber, A. (14 de enero de 2020). El ojo del pulpo común (Octopus vulgaris). Fronteras en fisiología. Fronteras Media SA.
- Cronin, TW y Porter, ML (2014). La evolución de los fotopigmentos y fotorreceptores de invertebrados. Evolución de los pigmentos visuales y no visuales. Springer Estados Unidos.
- Stubbs, AL y Stubbs, CW (5 de julio de 2016). Discriminación espectral en animales daltónicos mediante aberración cromática y forma de la pupila. Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
