El ojo de la vieira

¿Qué tiene de especial una vieira? Se parece mucho a una almeja, a un mejillón o a cualquier otro bivalvo. Dentro se esconde una criatura musculosa. Muy apreciada por los humanos a la hora de comer. Pero hay algo más, la vieira ve el mundo con cientos de ojos.

Situados en el borde de su cuerpo, los ojos brillan como un collar. Cada uno está en la punta de un pequeñísimo “tentáculo” y puede sobresalir del borde de la concha.

Algunos ojos de invertebrados solo pueden detectar la luz y la oscuridad. Los científicos sospechan desde hace mucho tiempo que las vieiras pueden distinguir imágenes. Posiblemente pueden reconocer a los depredadores lo suficientemente rápido como para escapar a un lugar seguro. Pero los ojos de vieira, cada uno del tamaño de una pequeña semilla, son tan pequeños y delicados que  ha costado entender cómo funcionan.

La óptica de los ojos de vieira está configurada de manera muy diferente a la de nuestros ojos. Cuando la luz entra en el ojo, pasa a través de la pupila, un cristalino, dos retinas (distal y proximal). Después llega a un espejo hecho de cristales de guanina en la parte posterior del ojo. El espejo curvo refleja la luz en la superficie interior de las retinas, donde se generan señales neuronales y se envían a un pequeño ganglio visceral, o grupo de células nerviosas. Este ganglio controla el intestino y el músculo aductor de la vieira. La estructura del ojo de una vieira es similar a los sistemas ópticos que se encuentran en los telescopios avanzados.

Durante muchos años, la física y la óptica del ojo de vieira planteó desconcertó a los científicos. En teoría, la retina principal del ojo recibe luz casi completamente desenfocada porque está demasiado cerca del espejo. En otras palabras, cualquier imagen en la retina proximal sería borrosa y desenfocada.

Recientemente un grupo de investigadores descubrió que las pupilas pueden abrirse y contraerse, aunque  tan rápido como las nuestras. El diámetro de la pupila cambia aproximadamente un 50 por ciento como máximo, y la dilatación o contracción puede tardar varios minutos. Sus ojos no tienen iris como los nuestros y, en cambio, las células de la córnea cambian de forma al pasar de delgadas y planas a altas y largas. Estas contracciones pueden cambiar la curvatura de la córnea en sí, abriendo la posibilidad de que el ojo de vieira cambie de forma y responda a la luz de una manera que permita formar imágenes más nítidas en la retina proximal.

Dan-Eric Nilsson/Lund University

Además, recientemente se publicó en la revista Science como era el espejo en miniatura formado por millones de mosaicos cuadrados. El espejo refleja la luz entrante en dos retinas, cada una de las cuales puede detectar diferentes zonas del entorno de la vieira.

Nuestro ojo se ha comparado con una cámara: utiliza una lente para enfocar la luz en la retina. La nueva investigación sugiere que los ojos de la vieira son más parecidos a otro tipo de tecnología: un telescopio reflector del tipo inventado por primera vez por Newton. Hoy en día, los astrónomos construyen telescopios reflectores gigantes para mirar en el espacio profundo, y también construyen sus espejos con placas.

Los investigadores saben desde hace mucho tiempo que el espejo en un ojo de vieira está hecho de una molécula llamada guanina. Es más conocida como uno de los principales componentes del ADN, pero en algunos animales la guanina se empaqueta en cristales que reflejan la luz.

Algunos peces tienen un tinte plateado en sus escamas gracias a los cristales de guanina. Los camaleones usan cristales de guanina para ayudarlos a cambiar el color de su piel. Pero nadie sabía cómo ayudaba a ver la guanina a las vieiras.

Ahora se ha descubierto que los espejos están hechos de veinte a treinta capas de guanina, cada una de las cuales contiene millones de cuadrados que encajan perfectamente como azulejos en una pared.

Paradójicamente, los cuadrados de guanina no reflejan la luz por sí solos, son transparentes. Pero su disposición los convierte en un espejo ensamblado.

Las capas están separadas por finas capas de fluido y, a medida que un rayo de luz las atraviesa, se desvía cada vez más de su dirección original. Eventualmente, la luz se gira completamente y se dirige hacia la parte anterior del ojo.

Según descubrieron los investigadores, esta disposición es muy adecuada para la visión submarina. Recupera eficazmente algunos colores de luz, por ejemplo la luz azul. “El agua absorbe principalmente las frecuencias más bajas, que son las asociadas al color rojo y al naranja, mientras que los azules y verdes son transmitidos íntegramente. Por tanto, un haz de luz que viaja a través de una gran masa de agua queda privado de parte de sus tonos rojos, y será percibido con una tonalidad azul.”

Los investigadores también descubrieron que cada retina recibe luz bien enfocada desde diferentes partes del campo de visión del animal.

Una retina puede crear una imagen nítida de lo que está justo en frente del ojo. La otra retina da una mejor vista de la periferia.

La retina que ve el campo de visión central podría permitir que las vieiras reconozcan rápidamente a los depredadores que se aproximan, lo que les permitiría escapar aplicando su peculiar propulsión a chorro.

Las vieiras pueden usar su visión periférica cuando buscan un lugar en el fondo del mar donde puedan establecerse para alimentarse.

La NASA ha construido detectores de rayos X para estudiar los agujeros negros que imitan los ojos de los bogavantes o langostas. Quizás un ojo de vieira artificial podría obtener fotografías en el agua de mar con muy poca luz sin necesidad de iluminación artifical.

Este descubrimiento abre una puerta, una vez más, para crear materiales nuevos para la ingeniería. Su estudio muestra que las vieiras han desarrollado un dominio sobre la formación de cristales, guiándolos en formas que los investigadores no creían posibles.

Dos videos mostrando vieiras usando la propulsión a chorro.