La palabra «vieira» suele evocar un jugoso y redondo músculo aductor, un manjar marino. Por ello, no es muy conocido que las vieiras tienen hasta 200 ojos diminutos en el borde del manto que recubre sus conchas. Las complejidades de los ojos de estos moluscos todavía se están desvelando. Un nuevo estudio publicado en Current Biology revela que los ojos de las vieiras tienen pupilas que se dilatan y contraen en respuesta a la luz, lo que los hace mucho más dinámicos de lo que se creía.
«Es sorprendente todo lo que estamos descubriendo sobre la complejidad y la funcionalidad de estos ojos de las vieiras», dice Todd Oakley, biólogo evolutivo de la Universidad de California en Santa Bárbara.
La óptica de los ojos de las vieiras está configurada de forma muy diferente a la de nuestros propios órganos oculares. Cuando la luz entra en el ojo de la vieira, pasa a través de la pupila, una lente, dos retinas (distal y proximal), y luego llega a un espejo hecho de cristales de guanina en la parte posterior del ojo. El espejo curvado refleja la luz en la superficie interior de las retinas, donde se generan señales neuronales que se envían a un pequeño ganglio visceral, o un grupo de células nerviosas, cuyo trabajo principal es controlar el intestino y el músculo aductor de la vieira. La estructura del ojo de la vieira es similar a los sistemas ópticos de los telescopios avanzados.
Durante muchos años, la física y la óptica del ojo de la vieira plantearon un problema desconcertante. «La retina principal del ojo recibe una luz casi completamente desenfocada porque está demasiado cerca del espejo», dice Dan Speiser, científico de la visión de la Universidad de Carolina del Sur y autor principal del nuevo estudio. En otras palabras, cualquier imagen en la retina proximal estaría borrosa y desenfocada. «Eso me parece muy poco razonable», dice Speiser.
El nuevo estudio arroja algo de luz sobre este misterio. Los investigadores descubrieron que las pupilas de las vieiras son capaces de abrirse y contraerse, aunque sus respuestas pupilares no son tan rápidas como las nuestras. El diámetro de las pupilas de las vieiras cambia como mucho un 50%, y la dilatación o contracción puede durar varios minutos. Sus ojos no tienen iris como los nuestros, y en su lugar, las células de la córnea cambian de forma pasando de ser finas y planas a altas y largas. Estas contracciones pueden cambiar la curvatura de la propia córnea, lo que abre la posibilidad de que el ojo de la vieira cambie de forma y responda a la luz de un modo que permita formar imágenes más nítidas en la retina proximal.
«Realmente cambia la capacidad de ese ojo y, en última instancia, del organismo para poder tener el tipo de resolución para ver su entorno», dice Jeanne Serb, científica de la visión en la Universidad Estatal de Iowa.
Ahora, Speiser está trabajando para entender si las vieiras son capaces de cambiar la curvatura del espejo y del ojo en su conjunto, lo que le permitiría ajustar el enfoque de la imagen aún más. «Las estructuras dinámicas de los ojos abren algunas posibilidades nuevas sobre lo que se puede hacer con un ojo basado en un espejo como éste», dice Speiser.
Los espejos adaptativos no son el único misterio del ojo de vieira. «Resulta que los ojos de las vieiras tienen tres veces más opsinas que nosotros», dice Serb. Las opsinas son proteínas sensibles a la luz que se encuentran en las células fotorreceptoras de la retina y que median la conversión de la luz en señales electroquímicas. Los científicos no saben si las 12 opsinas de las vieiras se expresan en cada uno de sus ojos o si los ojos se subespecializan en diferentes canales del espectro visual. Algunas opsinas pueden expresarse en la retina proximal, mientras que otras se encuentran en la retina distal.
El equipo de Serb en la Universidad Estatal de Iowa estudia las opsinas en vieiras, almejas y otros animales. Los bivalvos -moluscos que viven en el interior de dos conchas iguales unidas por una bisagra- han desarrollado alguna forma de ojo en múltiples ocasiones. Algunas almejas tienen incluso ojos compuestos, u ojos con múltiples unidades visuales, aunque difieren de los ojos compuestos más conocidos de los insectos. Al estudiar las diferentes opsinas fuera de los animales, Serb puede medir su absorción y, en última instancia, comprender cómo funcionan en los distintos animales.
Los ojos han evolucionado probablemente al menos 50 o 60 veces en todos los animales y, en muchos casos, los fundamentos moleculares de la visión -las proteínas que traducen las señales luminosas en señales eléctricas- varían bastante. «La gran pregunta evolutiva para mí es: ¿cómo evolucionan estas proteínas para muestrear la luz? Y luego, ¿cómo se especifican a los diferentes tipos de entornos de luz en los que los animales pueden ocurrir?» pregunta Serb. Cree que las opsinas, en la mayoría de los casos, son reutilizadas desde alguna otra función dentro del animal para ser utilizadas en los ojos.
Aunque hay una diversidad de morfologías oculares y de fotorreceptores entre los animales, los bloques de construcción -los genes que controlan el desarrollo del ojo- son notablemente similares. Por ejemplo, Pax6 es un gen crítico para el desarrollo del ojo en los mamíferos, y desempeña un papel similar en el desarrollo de los ojos de las vieiras. En una preimpresión de un estudio reciente, Andrew Swafford y Oakley sostienen que estas similitudes desmienten el hecho de que muchos tipos de ojos podrían haber evolucionado en respuesta al estrés inducido por la luz. El daño ultravioleta provoca cambios moleculares específicos contra los que un organismo debe protegerse.
«Fue tan sorprendente que una y otra vez, todos estos componentes que se utilizan para construir los ojos, y que también se utilizan en la visión, tienen estas funciones protectoras», dice Oakley. En la historia profunda de estos componentes se encuentran los rasgos genéticos que desencadenan las respuestas al estrés inducido por la luz, como la reparación de los daños causados por la radiación UV o la detección de los subproductos del daño UV. Una vez que el conjunto de genes implicados en la detección y la respuesta a los rayos UV dañados se expresan juntos, entonces puede ser sólo una cuestión de la combinación de esas partes en una nueva forma que le da un ojo, los investigadores sugieren.
«El factor de estrés puede reunir estos componentes tal vez por primera vez», dice Swafford. «Y así los orígenes de las interacciones entre estos diferentes componentes que conducen a la visión son más atribuibles a este factor de estrés. Y una vez que los componentes están ahí, ya sean pigmentos o fotorreceptores o células del cristalino, entonces la selección natural actúa para elaborarlos en forma de ojos».
Sea como sea que se hayan hecho, los ojos de las vieiras tienen una funcionalidad impresionante, deformando sus espejos internos para enfocar la luz como un telescopio. Así que la próxima vez que disfrute de unas vieiras al ajillo, intente no imaginar que los moluscos le devuelven la mirada.
