Al terminar de leer esta frase, probablemente ya habrás parpadeado al menos una vez. Nosotros, los seres humanos, parpadeamos entre 15 y 20 veces por minuto, un movimiento casi inconsciente del párpado superior que mantiene nuestros ojos limpios, húmedos y protegidos.
Este reflejo es compartido por casi todos los vertebrados terrestres con extremidades (a los que los científicos llaman tetrápodos) y está prácticamente ausente en animales acuáticos como los peces, nuestros antepasados.
Un grupo de biólogos evolutivos se preguntó: ¿cómo y por qué evolucionó el parpadeo? Dado que los peces comenzaron a salir del agua hace casi 400 millones de años, es imposible estudiar el proceso en tiempo real. Además, los ojos, los músculos y otras partes blandas generalmente no se conservan en el registro fósil.
Así que los investigadores se centraron en los saltarines de fango (Periophthalmus), un conjunto de peces anfibios que habitan en los pantanos de África y Asia y que evolucionaron el parpadeo de forma independiente a los tetrápodos.
Utilizando grabaciones de ultra alta velocidad y tecnología de escaneo avanzada, un nuevo estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences descubrió que tanto los peces que no parpadean como los saltarines de fango siempre han tenido los músculos necesarios para hacerlo. Esto sugiere que la transición de nuestros antepasados tetrápodos a la tierra firme y la necesidad de ver correctamente fue probablemente lo que impulsó el fenómeno del parpadeo.
El hecho de que los peces actuales tengan los músculos para parpadear “nos proporciona una nueva perspectiva sobre algunos de los requisitos para ver de manera efectiva en tierra”, afirma Sandy Kawano , bióloga evolutiva de la Universidad George Washington en Washington, DC, que no participó en el estudio.
Esto realmente sugiere que no hay un gran obstáculo para que los peces puedan ver de manera efectiva en tierra firme.
Pez en tierra firme
Durante miles de millones de años, la vida en la Tierra se desarrolló principalmente en el agua. No obstante, hace aproximadamente 375 millones de años, algunos peces comenzaron a dar sus primeros pasos tentativos fuera del océano y hacia la tierra. Este nuevo y audaz mundo lleno de comida potencial y sin depredadores ofrecía oportunidades casi ilimitadas, pero solo si los tetrápodos podían verlas.
Según Kawano:
Si sus ojos estaban adaptados para vivir bajo el agua, una vez que llegaron a tierra, las cosas se habrían vuelto bastante borrosas. Básicamente, habrían sido cortos de vista.
También habrían sufrido de sequedad ocular crónica, ya que la córnea necesita estar húmeda para proteger y oxigenar el ojo. Los animales también necesitaban una forma de eliminar residuos y proteger sus delicados ojos. Por eso, casi todos los tetrápodos lo logran mediante el parpadeo.
En un abrir y cerrar de ojos
Para comprender cómo evolucionó el parpadeo por primera vez, los autores Tom Stewart de la Universidad de Penn State, Brett Aiello de la Universidad de Seton Hill y Neil Shubin de la Universidad de Chicago se unieron al ingeniero Simon Sponberg de Georgia Tech para estudiar dos especies de saltarines de fango, Periophthalmus barbarus y P. septemradiatus.
Las grabaciones de vídeo de alta velocidad de los saltarines de fango parpadeantes en el laboratorio mostraron que estos peces “caminantes” logran esta proeza al retraer su globo ocular hacia la órbita para permitir que la piel se cierre alrededor.
Las imágenes de tomografía computarizada de la musculatura de los saltarines de fango, especialmente alrededor del cráneo, identificaron los seis músculos necesarios para retraer el ojo, músculos que compartían con otra especie en estudio, el gobio redondo Neogobius melanostomus, estrechamente relacionado, pero completamente acuático.
Una cámara de humedad hecha a medida reveló que ambos saltarines de fango parpadeaban con mayor frecuencia en el aire más seco. Al aplicar pequeñas partículas en los ojos de los saltarines de fango, el 97% de ellas fueron eliminadas de la córnea con un solo parpadeo. Además, cuando los científicos usaron una pequeña sonda para tocar el ojo, descubrieron que los saltarines de fango parpadeaban por reflejo, al igual que los tetrápodos. Esto indica que el parpadeo cumple la misma función en los saltarines de fango que en las personas.
Según Aiello:
Esto demuestra que se pueden tener comportamientos totalmente terrestres con solo una retracción y un simple pliegue de piel alrededor del ojo. No es necesario tener algo estructuralmente elaborado o complicado como nuestros propios ojos.
‘Métodos impresionantes’
Bruno Simões, zoólogo de la Universidad de Plymouth en el Reino Unido, califica el trabajo como “muy, muy bueno” y elogia sus “métodos elegantes” para identificar por qué y cómo surgió el parpadeo.
Utilizaron métodos bastante impresionantes para probar, paso a paso, por qué estos animales desarrollaron un sistema de parpadeo.
Kawano coincide con la admiración de Simões y destaca que la elección de un modelo de saltador de fango fue particularmente acertada.
No son nuestros antepasados, y aun así, vemos estos paralelismos entre lo que hacen los saltarines de fango y lo que hacen algunos de los tetrápodos.
Stewart y Aiello advierten que esto no es la última palabra sobre la evolución del parpadeo. El hecho de que el parpadeo haya evolucionado de una manera en los saltarines de fango no significa que eso sea lo que ocurrió en los tetrápodos, afirma Stewart. Sin embargo, proporciona a los paleontólogos un punto de partida para buscar evidencia de parpadeo en el registro fósil.
Aiello, por su parte, concluye:
La evolución convergente, la evolución independiente de rasgos similares en diferentes linajes, ofrece a los biólogos una forma realmente emocionante de comprender cómo funciona la evolución.