Desde ojos del tamaño de pelotas de baloncesto hasta apéndices que parpadean y brillan, los habitantes de las profundidades marinas han desarrollado algunas características extrañas para ayudarlos a sobrevivir a su hábitat frío y oscuro.
Pero con un ojo normal y un ojo gigante, abultado y amarillo, el calamar» torcido » Histioteutesta heteropsis tiene quizás el rostro más extraño de todos.
«No se puede mirar uno y no preguntarse qué está pasando con ellos», dijo la bióloga de la Universidad de Duke, Kate Thomas.
Al ver a los calamares torcidos deslizarse y hacer piruetas a través de más de 150 videos submarinos recopilados por el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), Thomas ha reunido la primera evidencia de comportamiento de que los ojos torcidos de los calamares evolucionaron para detectar dos fuentes de luz muy diferentes disponibles en las profundidades marinas.
Estas observaciones, combinadas con simulaciones visuales, indican que el ojo grande está adaptado específicamente para mirar hacia arriba, en busca de sombras de otras criaturas marinas contra la luz solar que se desvanece rápidamente, mientras que el ojo pequeño está adaptado para mirar hacia abajo, escaneando aguas más profundas y oscuras en busca de destellos de bioluminiscencia.
«El mar profundo es un laboratorio natural increíble para el diseño de ojos, porque los tipos de ojos que necesita para ver la bioluminiscencia son diferentes de los tipos de ojos que necesita para ver la luz ambiental básica», dijo Sönke Johnsen, profesora de biología en la Universidad de Duke y autora principal del estudio. «En el caso de los Histioteuthis, este calamar torcido, eligieron un ojo para cada uno.»
Los resultados se publican en línea en febrero. 13 en un número especial de la revista Philosophical Transactions B.
También conocido como el calamar fresa por su color rosa brillante y un puñado de fotóforos en forma de semilla, Histioteuthis vive en una región del océano conocida como la zona mesopelágica o «crepúsculo», de 200 a 1000 metros por debajo de la superficie.
La escasa luz que llega a estas profundidades es extremadamente tenue, un azul monocromático, y viaja directamente desde arriba. A menudo, los destellos bioluminiscentes de otras criaturas marinas, que podrían indicar peligro o presas potenciales, son más brillantes que la luz solar ambiental.
Desde su descubrimiento hace más de un siglo, los ojos desiguales de los calamares han desconcertado a los biólogos.
Para obtener una idea de su comportamiento, Thomas, un estudiante graduado en el laboratorio de Johnsen y autor principal del artículo, revisó 30 años de videos recopilados por los vehículos operados a distancia (ROV) de MBARI, que documentaron 152 avistamientos de Histioteuthis heteropsis y nueve avistamientos de su primo similar pero más raro, Stigmatoteuthis dofleini.
Descubrió que estos calamar» perezosos y de movimiento lento » prefieren ir a la deriva a través del mar en una pose que puede parecer invertida para nosotros, los lubbers terrestres, con la cabeza hacia abajo y la cola hacia arriba, pero casi vertical, con el ojo grande orientado hacia arriba y el ojo pequeño orientado hacia abajo.
Utilizando simulaciones visuales, Thomas demostró que, debido a que la luz solar solo proviene directamente de arriba, sería casi imposible para un ojo inclinado hacia abajo detectar siluetas contra la luz ambiental. Del mismo modo, si bien aumentar el tamaño de un ojo orientado hacia arriba una pequeña cantidad mejora en gran medida su sensibilidad a la luz solar tenue, aumentar el tamaño de un ojo orientado hacia abajo tiene poco impacto en su capacidad de detectar destellos bioluminiscentes sobre un fondo oscuro.
Histioteuthis heteropsis o «calamar de fresa» fotografiado por Kate Thomas.
» El ojo que mira hacia abajo realmente solo puede buscar bioluminiscencia», dijo Johnsen. «No hay forma de que pueda distinguir formas de la luz ambiental. Y una vez que está buscando bioluminiscencia, realmente no necesita ser particularmente grande, por lo que en realidad puede marchitarse un poco a lo largo de generaciones. Pero el ojo que mira hacia arriba en realidad se beneficia de hacerse un poco más grande.»
Luciendo dos ojos gigantescos puede parecer la estrategia definitiva para sobrevivir al profundo y oscuro mar. Pero donde los recursos son escasos, el calamar torcido puede haber tropezado con una solución ingeniosa para un enigma ocular, dijo Thomas.
«Los ojos son muy caros de fabricar y mantener», dijo Thomas. «Uno quiere ojos lo suficientemente grandes para hacer lo que necesita hacer, pero no quiere tener ojos más grandes porque entonces solo está desperdiciando recursos.»
Esta investigación fue apoyada por la Fundación David y Lucile Packard. Thomas también recibió el apoyo de una Beca de Investigación de Posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF DGF 1106401) y un premio de viaje de la Escuela de Posgrado de Duke.
CITA: «Dos ojos para dos propósitos: evidencia in situ para la visión asimétrica en los calamares cocoteados Histioteuthis heteropsis y Stigmatoteuthis dofleini», Kate Thomas, Bruce Robison y Sönke Johnsen. Philosophical Transactions B, Feb. 13, 2017. DOI: # 10.1098 / rstb.2016.0069