Resuelto el misterio de una criatura marina con un caparazón repleto de ojos

Los quitones o chitones son moluscos marinos dotados de pequeños ojos desperdigados por todo su caparazón, con lentes confeccionados con un mineral llamado aragonita. Estos primitivos órganos sensoriales son capaces de distinguir formas y luz: un nuevo estudio ha revelado por qué evolucionaron tan rápidamente y cuál es su papel en el desarrollo de los sistemas de visión.

Un equipo de científicos liderado por Rebecca Varney, del Departamento de Ecología, Evolución y Biología Marina (EEMB) de la Universidad de California en Santa Bárbara, en Estados Unidos, descubrió que dos tipos de sistemas visuales distribuidos evolucionaron recientemente en dos ocasiones en los quitones o chitones, una especie de moluscos que se caracterizan por tener el cuerpo cubierto de ocho placas calcáreas articuladas entre sí, asemejando un caparazón.

Pero lo más llamativo es que los moluscos tienen ojos con lentes en esas estructuras que sirven de caparazón, siendo según los especialistas la única especie animal conocida hasta hoy con un sistema visual integrado en su armadura. De acuerdo al nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Science, los quitones desarrollaron dos tipos de ojos diferentes, que surgieron en eventos separados: los investigadores exploraron los factores que llevaron a esta peculiar disposición.

Vale destacar que los ojos en su caparazón no son el único aspecto llamativo en los quitones: también cubren sus dientes con magnetita, un mineral de hierro, siendo el componente más duro creado directamente por un organismo vivo. Al mismo tiempo, una variedad de quitón utiliza santabarbaraita, otro mineral de hierro.

Dos tipos de ojos

En principio, lo que llamó la atención de los científicos es que muchos de los órganos sensoriales de los quitones están incrustados directamente en su caparazón segmentado. Los más numerosos de estos órganos se llaman estetas, que son pequeñas estructuras sensoriales que se encuentran en la capa más externa de las conchas de todos los quitones.

De acuerdo a una nota de prensa, los científicos aún están investigando la función específica de las estetas, aunque creen que si detectan luz lo harían a un nivel muy rudimentario. Sin embargo, las estetas probablemente sirvieron como base para los dos tipos de ojos que evolucionaron en algunos de estos animales: los ojos de caparazón de mayor complejidad y las manchas oculares más numerosas.

En el caso de los ojos de caparazón o concha, se trata de órganos visuales relativamente grandes que poseen una lente que enfoca la luz entrante, para formar una imagen en una capa fotosensible en la parte posterior, al igual que lo hace el ojo humano. En los quitones, esta lente está formada por el mineral aragonita.

En cuanto al segundo grupo de estructuras visuales, las manchas oculares, se trata de órganos más pequeños que funcionan como “píxeles” individuales, de una forma similar al ojo compuesto de un insecto. En consecuencia, se forma un sensor visual distribuido sobre el caparazón del quitón, que incorpora y agrupa los estímulos captados por cada una de las numerosas manchas oculares.

Todo depende de las aberturas nerviosas

Por último, al descubrir que estos sistemas de visión evolucionaron en diferentes eventos por separado, los científicos comprobaron que el tipo de órganos visuales que puede desarrollar un linaje quitónico está limitado por el número de aberturas para los nervios sensoriales, dispuestas en las placas de su caparazón.

De esta manera, los linajes con más aberturas evolucionan hacia sistemas visuales con miles de puntos oculares o manchas, mientras que aquellos con un menor número de aberturas desarrollan sistemas de visión con cientos de ojos en su caparazón. Según los especialistas, los quitones con manchas oculares tienen en promedio más de 20 muescas para nervios sensoriales. Por el contrario, los quitones con ojos más grandes en su caparazón generalmente poseen alrededor de 8 rendijas que cumplen esta función.

Referencia

A morphological basis for path-dependent evolution of visual systems. Rebecca M. Varney et al. Science (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/science.adg2689