Científicos resuelven el misterio evolutivo de los sistemas de visión de los chitones

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Científicos resuelven el misterio evolutivo de los sistemas de visión de los chitones

Ojos de Chitón. (Wyss Institute at Harvard University)

Los chitones, también conocidos como quitones, son pequeños moluscos que a primera vista no son muy interesantes. Sin embargo, al igual que los percebes fascinaron a Charles Darwin lo suficiente como para dedicarles muchos años de investigación, los chitones ahora son objeto de asombro por su peculiar sistema de visión, o más bien, sus sistemas de visión.

 

Dos sistemas visuales

Los quitones tienen dos tipos diferentes de ojos, evolucionados en cuatro orígenes distintos. Algunas especies tienen tubérculos incrustados en sus conchas segmentadas, con lentes de un mineral llamado aragonita. Estos forman órganos primitivos llamados ocelos que les permiten tener una visión verdadera, distinguiendo formas y luz. Otras especies presentan «manchas oculares» más pequeñas, similares a los píxeles individuales de un ojo compuesto de insecto o gamba mantis, formando un sensor visual distribuido sobre su caparazón.

Ahora, un estudio publicado en Science revela la sorprendente agilidad evolutiva de los chitones, mostrando que sus ancestros desarrollaron ojos en cuatro ocasiones diferentes. Esto dio como resultado dos tipos muy distintos de sistemas visuales en la actualidad.

«Iniciamos sabiendo que tenía dos tipos de ojos, pero no esperábamos encontrar cuatro orígenes independientes», dice la bióloga evolutiva y autora principal del estudio Rebecca Varney de la Universidad de California en Santa Bárbara. «El hecho de que los chitones evolucionaran sus ojos cuatro veces, de dos maneras diferentes, es bastante sorprendente para mí».

 

Un Chiton olivaceus. (Spengler, 1797)

 

Manchas oculares y ojos de concha

Los dos sistemas visuales evolucionaron dos veces cada uno y en rápida sucesión, según el análisis de fósiles y muestras de ADN. Sin embargo, para sorpresa de los científicos, los grupos que llegaron a estructuras visuales similares no eran los más estrechamente relacionados entre sí; eran parientes lejanos, separados por millones de años.

Las manchas oculares evolucionaron en un grupo de chitones hace entre 260 y 200 millones de años, durante el Triásico, mientras que los primeros ojos de concha evolucionaron en el Jurásico hace entre 200 y 150 millones de años. Los ojos de concha evolucionaron por segunda vez durante el Cretácico, hace entre 150 y 100 millones de años, en los chitones Toniciinae y Acanthopleurinae, convirtiéndose en los ojos con lentes más recientes que conocemos. Por último, las manchas oculares evolucionaron nuevamente en una rama diferente del árbol evolutivo del Chitón, en el Paleógeno, hace entre 75 y 25 millones de años.

Los chitones tienen aberturas en las placas de su caparazón a través de las cuales pasan los nervios ópticos. Resulta que las especies con menos rendijas tendieron a desarrollar menos ojos de concha y más complejos. Por otro lado, los que tenían más hendiduras desarrollaron manchas oculares más numerosas y simples.

En al menos una especie de quitón, los ojos de concha más complejos envían información visual para su procesamiento en una estructura neuronal en forma de anillo que rodea todo el cuerpo. Los nervios ópticos conectados a este anillo detectan la ubicación de un objeto en función de qué partes del anillo están activadas.

 

Diagramas (arriba) e imágenes tomadas con un microscopio electrónico (abajo) de conchas de quitón. De izquierda a derecha: los estetas (órganos sensoriales) (verde) se encuentran en todos los quitones, mientras que los ojos de la concha (azul) y las manchas oculares (rojo) solo evolucionaron en algunos grupos.

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