"Fallos" de la evolución (III): nuestra retina mira hacia la nuca, no hacia adelante

"Fallos" de la evolución (III): nuestra retina mira hacia la nuca, no hacia adelante
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Tener algún tipo de ojos parece muy útil para cualquier tipo de ser vivo que necesite moverse para comer, evitar ser comido o reproducirse. Tan útil, que se estima que distintos tipos de ojos han evolucionado hasta 100 veces independientemente. Como mínimo, se tienen pruebas de ojos en épocas tan tempranas como el Cámbrico (hace ~500 millones de años), aunque es posible que existieran en animales anteriores que al no tener partes duras no dejasen fósiles.

 

Arriba: Representación artística de la fauna típica tras la explosión del Cámbrico, que algunos [6] atribuyen a la carrera armamentística evolutiva desatada con la invención misma de los ojos. Abajo: Fósil de Xandarella (un tipo de Trilobites) de hace ~500 millones de años, donde ya existían ojos diferenciados (créditos [4]).

Es obvio que el ojo ha evolucionado independientemente al comparar ojos tan dispares como los de los mamíferos y los de los artrópodos. Pero si nos fijamos en los de un mismo linaje familiar, por ejemplo el de los mamíferos por ser el que nos toca, la evolución no puede más que ir adaptando y moldeando el ojo de las distintas especies dentro de sus posibilidades. Nunca reinventar el ojo desde cero. Para lo bueno, y para lo malo, una vez «decidido» un diseño, es imposible volver atrás porque la evolución no es un proceso de diseño consciente.
Un ojo animal se define como un órgano fotosensible capaz de formar imágenes, por muy rudimentarias que sean. Hay animales que tienen ojos compuestos, otros con sencillas cámaras huecas con un «agujerito» por donde entra la luz sin ningún tipo de enfoque (modelo pinhole del nautilus), y luego están los complejos ojos de los mamíferos con potentes lentes que nos permiten incluso variar el enfoque y ver cosas nítidamente a distintas distancias estirando el cristalino con unos músculos especiales.
Pero siendo tan perfectos como son, nuestros ojos tienen sus fallos, y es de lo que trata el post de hoy. Comparemos nuestro ojo con el de los pulpos, y notaremos algo muy curioso:


Comparación de nuestros ojos de vertebrados (izquierda) con los de los pulpos (derecha).

Aunque parezcan muy similares, han evolucionado independientemente. Eso sí, a partir de maquinaria molecular (en forma de proteínas codificadas en el ADN) de nuestro ancestro común con los pulpos, que hace mucho tiempo pasó a mejor vida.

Ambos ojos tienen un complejo sistema de lentes que permite enfocar la luz hacia la retina, que es el tejido fotosensible que recubre el fondo del ojo. La retina tiene células especiales que al detectar luz, generan un pulso eléctrico que es recogido por nervios. El manojo de cables eléctricos que son todos esos nervios salen del ojo hacia el cerebro para interpretar los pulsos como alimento, un depredador u objetos complejos según la capacidad de percepción que tenga el animal en cuestión.

Pero si te fijas en el dibujo de arriba, el «manojo» de cables sale de distinta forma en los vertebrados (nosotros) y en los pulpos. En este segundo caso, los nervios se conectan a la retina por detrás, de forma que todos se reunen en un punto para ir al cerebro.
Pero en nuestro caso, los nervios… ¡¡van por delante, tapando la visión!! ¿A qué ingeniero se le ocurriría este diseño absurdo?. De hecho, al tener que salir todos los nervios por algún sitio, en ese punto no puede haber sensores fotosensibles. Éste es el origen del punto ciego, ese gran fallo del ojo que nuestro complejo cerebro se encarga de ocultar a nuestra consciencia.
En efecto, si miramos una sección de la retina humana, vemos que está organizada en capas, y las células fotosensibles (los conos y bastones) están abajo del todo. En las capas superiores se agrupan las células ganglionares, un tipo especializado de neuronas que toman cada una la señal producida por decenas de células fotosensibles:

A pesar de su pequeño espesor (sobre 0.5mm), la retina bloquea bastante luz a las células fotosensibles del fondo, pasando la mayor parte de la luz solamente por los alrededores de dichas células ganglionares. El siguiente dibujo de Ramón y Cajal (de los poquísimos premios Nobel españoles) detalla esta organización de las células retinales, esta vez con el fondo del ojo hacia la derecha (la luz entra de la izquierda).

Por tanto, vemos que, pudiendo perfectamente «hacerlo bien» (cablear por atrás del ojo) como hicieron los pulpos o los calamares, en nuestro caso la evolución tomó el caprichoso y tortuoso camino de poner los cables delante de la cámara.
Como no podía ser de otra manera, a pesar de este «fallo de diseño», la evolución perfeccionó el sistema lo suficiente como para permitirnos una visión estupenda. La compleja red de neuronas ganglionares se especializó en realizar un sistema de detección de bordes en la imagen, un «preprocesado» que facilita mucho el trabajo al cerebro. Además, algunas de estas neuronas, ya que estaban enmedio del camino de la luz, desarrollaron su propia fotosensibilidad, dando lugar al reflejo fotomotor de la pupila.
Ver más entradas de la serie: fallos de la evolución
Para leer más: 1, 2, 3, 4 [Animal eyes, Oxford U.P.], 5, 6, 7, 8 (excelente artículo en Amazings muy relacionado)

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