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Descubren nuevo tipo de visión altamente sensible en peces de aguas profundas

Los hallazgos ayudan a redefinir el paradigma actual de la visión de los vertebrados.

Descubren nuevo tipo de visión altamente sensible en peces de aguas profundas
Aleta espinosa de plata, Diretmus argenteus. / Fishes of Australia.
Aleta espinosa de plata, Diretmus argenteus. / Fishes of Australia.

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Sara Rada

Sara Rada

La autora, SARA RADA, es colaboradora de MUNDIARIO. Comunicadora social venezolana, ejerce como redactora creativa y productora audiovisual en distintos medios digitales internacionales. @mundiario

El mar profundo es el hogar de especies de peces que pueden detectar varias longitudes de onda de luz en la oscuridad casi total. A diferencia de otros vertebrados, tienen varios genes para la rodopsina fotopigmentaria sensible a la luz, que probablemente permite a estos peces detectar señales bioluminiscentes de órganos emisores de luz.

La visión del color en los vertebrados generalmente se logra a través de la interacción de varios fotopigmentos en las células del cono que se encuentran en la retina. Cada uno de estos fotopigmentos reacciona a una cierta longitud de onda de la luz. En los seres humanos, por ejemplo, estas longitudes de onda son el rango rojo, verde y azul del espectro de luz. Sin embargo, la visión del color solo es posible a la luz del día. En la oscuridad, los vertebrados detectan las pocas partículas de luz disponibles con sus células de varilla sensibles a la luz, que contienen un solo tipo de rodopsina de fotopigmento, lo que explica por qué casi todos los vertebrados son ciegos al color durante la noche.

Un registro genético para el aleta espinosa de plata

Un equipo internacional de investigadores dirigido por el profesor Walter Salzburger de la Universidad de Basilea analizó recientemente más de 100 genomas de peces, incluidos los de peces que viven en hábitats de aguas profundas. Los zoólogos descubrieron que ciertos peces de aguas profundas han expandido su repertorio de genes de rodopsina. En el caso del aleta espinosa de plata (Diretmus argenteus), encontraron no menos de 38 copias del gen de la rodopsina, además de otras dos opsinas de un tipo diferente. "Esto hace que el aleta espinosa plateada que vive en la oscuridad sea el vertebrado con la mayoría de los genes de fotopigmento", explica Salzburger.

Las diferentes copias del gen de la rodopsina de los peces de aguas profundas se han adaptado para detectar una cierta longitud de onda de la luz, informaron los investigadores. Lo demostraron a través de simulaciones por computadora y experimentos funcionales con proteínas de rodopsina regeneradas en el laboratorio. Los genes cubren exactamente el rango de longitud de onda de la luz "producida" por los órganos emisores de luz de los organismos de aguas profundas. Esto se conoce como bioluminiscencia, que es la capacidad de un organismo para producir luz por sí solo o con la ayuda de otros organismos. Por ejemplo, el rape atrae a sus presas con sus órganos bioluminiscentes.

Detectando señales en la oscuridad

El mar profundo es el hábitat más grande de la Tierra y, sin embargo, uno de los menos explorados debido a su inaccesibilidad. Muchos organismos se han adaptado a la vida en la oscuridad casi total de este ambiente inhóspito. Por ejemplo, muchos peces han desarrollado ojos de telescopio altamente sensibles que les permiten detectar la pequeña cantidad de luz residual que llega a las profundidades del océano.

En los vertebrados, se han identificado 27 sitios clave de sintonía espectral en la proteína para la rodopsina. Estos sitios afectan directamente a qué longitudes de onda se detectan. Los investigadores descubrieron que en las diversas copias genéticas del aleta espinosa de plata de alta mar, 24 de estas posiciones exhibían mutaciones.

"Parece que los peces de aguas profundas han desarrollado esta visión basada en rodopsina múltiple varias veces de forma independiente, y que esto se usa específicamente para detectar señales bioluminiscentes", dice Salzburger. Añade que esto puede dar a los peces de aguas profundas una ventaja evolutiva al permitirles ver mucho mejor a las presas o depredadores potenciales.

"En cualquier caso, nuestros hallazgos ayudan a redefinir el paradigma actual de la visión de los vertebrados en términos del papel de los fotorreceptores de vara", escriben los zoólogos. Esto presenta otro caso en el que el análisis de genomas completos condujo a nuevos descubrimientos biológicos.   @mundiario