Un sistema biológico caro

En esta ocasión toca un artículo de temática diferente. Espero que te resulte de interés.

La economía en biología y evolución

Los seres vivos somos vehículos temporales para los genes. Si pensamos que los genes son el medio que usamos los humanos y el resto de seres vivientes para tener descendencia y pasar nuestras características a nuestros hijos/clones/copias, quizás estemos algo equivocados. Siendo técnicamente cierto, igual el punto de vista es al revés. Son los genes, no las moléculas concretas sino su propia ordenación y organización, los que sobreviven y viajan a través de los milenios. Ese viaje en el tiempo cuasi eterno lo hacen a través de receptáculos temporales, que somos nosotros.  Por lo tanto, nuestra “función” (obsérvense las comillas) es mantenernos vivos los suficiente como para transmitir nuestro material genético a futuras generaciones. Esta afirmación, que es universal y que es ley fundamental de la biología y la evolución, no se tiene que cumplir de manera estricta a nivel individual, sino a nivel global, en grupos o poblaciones. Si un individuo no genera descendencia pero favorece de algún modo la supervivencia o reproducción de otros individuos con sus mismos genes, también estará cumpliendo su “función” (comillas otra vez).

Para sobrevivir en el medio que rodea al ser vivo, debe realizar sus funciones biológicas, y hace falta energía para llevar a cabo dichas funciones. Mantener y recambiar las proteínas, las membranas celulares, los encimas, cuesta energía. Si el ser vivo tiene capacidades adicionales (un fluido interno que mover como savia, endolinfa o sangre; poder cambiar de forma o moverse, o tener un sistema nervioso), pues necesita más energía. Hay diferentes formas de obtener energía. Dentro de los seres pluricelulares, las plantas en general obtienen la energía del sol. Y son capaces de transformar las moléculas inorgánicas (compuestos químicos más “básicos” que hay en su entorno, principalmente en el suelo) en moléculas orgánicas, que se basan en el carbono, son más complejas y hechas “a medida” para las propias estructuras y funciones de la planta. 

En cierto sentido, las plantas se organizan bien ellas solas. Necesitan suelo con cierta riqueza en compuestos inorgánicos, y luz como fuente de energía. Una planta no precisa de otros seres vivos a su alrededor: desde un entorno inanimado son capaces de crecer y multiplicarse. Es una especie de “yo me lo guiso, yo me lo como”. La evolución también les afecta, evidentemente, y existe competencia con otras especies de plantas y con animales que amenazan su supervivencia. Y las diversas especies de plantas evolucionan para adaptarse al entorno y sobrevivir. 

Sin embargo, para los animales, su propia forma de obtener energía y elementos estructurales hace que la presión evolutiva les afecte de forma diferente; más intensa en muchos aspectos. Los animales no obtienen energía del sol (Muchos animales usan la luz solar para calentarse y algunas funciones secundarias, pero no es el principal recurso energético para su maquinaria celular). Además no son capaces de generar sus moléculas orgánicas a través de compuestos inorgánicos. Un animal no puede sobrevivir en un “medio inorgánico”, con luz y suelo. Son las plantas las que establecen las bases de la vida multicelular, creando un “entorno orgánico” desde medios inorgánicos. Las estructuras de las plantas, sus moléculas, contienen la energía molecular y los elementos orgánicos básicos que permiten a los animales vivir. Así, los animales herbívoros ingieren partes de plantas y con ello obtienen energía y las moléculas orgánicas que necesitan. Un refinamiento mayor de este sistema en el que los seres vivos se aprovechan entre sí son los animales carnívoros, que ingieren a otros animales.

Los animales no pueden estar  estáticos en una posición, dejando que la luz les aporte la energía y los nutrientes entres por las raíces. De alguna manera los animales tienen que “buscarse la vida” en su entorno, para ingerir plantas, animales o cualquier materia orgánica disponible que puedan metabolizar. Por definición y de forma muy general, los recursos orgánicos van a ser más escasos. Y lo que va a decidir finalmente si ese animal vive lo suficiente para generar descendencia, o bien muere antes, es su capacidad para encontrar los nutrientes orgánicos que le mantienen vivo. Eso implica en la mayoría de los casos, un movimiento, una transformación, o actividades en general más rápidas o complejas de las que realizan las plantas. 

Claro que los animales pueden morir por otras causas: pueden ser comidos por otros animales, o pueden ser dañados por otros elementos físicos. Pero la principal causa  por la que los animales mueren es de inanición. En términos más próximos a nosotros, el hambre y la sed es el gran enemigo de la supervivencia. Hay dos estrategias que hay que combinar para no morir por falta de nutrientes: conseguir los suficientes y gastar los menos posibles. 

La propia necesidad de interactuar con el entorno, la forma en que compiten los animales entre sí, hace que la evolución haya dado lugar a sistemas cada vez más elaborados de interacción. Los vertebrados tienen un sistema musculoesquelético que les permite moverse, un sistema nervioso que permite coordinar el movimiento, unos sentidos que les permite conocer el entorno y responder a amenazas. Pero toda esta riqueza y complejidad de sistemas biológicos no puede desarrollarse sin freno. Cuanta más complejidad, cuantas más estructuras, cuanta más actividad celular, se requiere más energía. Por lo que resulta más caro de mantener y hacerlo funcionar. Una mejora de cualquier sistema biológico, aunque ofrezca mejoras de supervivencia en cualquier aspecto (encontramos mejor comida, o evitamos ser comidos), si el costo energético no lo compensa, no sobrevivirá. Si un animal tiene unos músculos muy rápidos y fuertes en las patas que le permite correr más rápido (para huir de un depredador, para cazar una presa, para viajar más y encontrar comida), pero el costo de mantener y usar esas piernas es excesivo, el animal no sobrevivirá lo suficiente y los genes que dan lugar a esas “superpatas” se extinguirán. Puede que esas patas mejores le den ventajas en algunas circunstancias, pero el coste de mantenerlas se paga a diario. El animal tiene que ingerir más nutrientes constantemente por culpa de esas patas mejores. Unas patas no tan rápidas pero más “económicas” pueden suponer una forma más eficiente de sobrevivir.

La evolución ha ido refinando y limando todos nuestros sistemas biológicos, de manera que nos permiten adaptarnos a nuestro entornos, pero de forma eficiente, con un coste lo más bajo posible. En general, los sistemas simples y baratos van a ser mejores que los sistemas complejos y caros. Si hay un depredador que amenaza la supervivencia de una especie, suele ser más eficiente una estrategia de camuflaje, de pasar desapercibido o de evitar el enfrentamiento. Las estrategias de no confrontación, que permiten evitar el peligro o solucionar el problema (encontrar comida, no ser percibido, etc) de forma simple, suelen ser mejores, porque ya tienen como ventaja inicial que son biológicamente baratos.

Cuando nos encontramos sistemas muy complejos y caros, por fuerza deben ofrecer una gran ventaja a la especie, y el coste en nutrientes y energía debe valer la pena. En primates el mejor ejemplo es el cerebro. El tejido nervioso es el más caro de mantener. Las neuronas gastan mucho. Su funcionamiento es complicado, y energéticamente poco rentable en comparación con una célula del hígado, del páncreas o el músculo. Pero lo que puede hacer un cerebro de un primate sobrepasa con creces el coste. Permite que los individuos vivan en sociedad y se relacionen de una manera que no hace ningún otro animal. Permite repartir roles en un grupo, y mediante la comunicación pueden desarrollar estrategias de defensa, refugio, etc. 

 

¿Pero esto no va de visión?

Toda esta disertación sobre biología y evolución, ¿qué tiene que ver con el tema de este blog? Hoy vamos a hablar sobre el sistema visual, pero de una perspectiva diferente. Los ojos, la parte del cerebro que gestiona la visión, y las vías nerviosas que conectan a ambos, deben someterse a las mismas leyes evolucionistas que el resto de sistemas biológicos. La visión es un sistema complejo, elaborado y caro. En muchos aspectos, lo más caro caro a nivel biológico que posee el ser humano. Sin embargo, las estrategias ganadoras que han permitido a los grandes primates y luego a los homínidos (en suma, nuestros ancestros) se basan en un cerebro grande que nos permite realizar estrategias defensivas y de caza complejas (además de la organización social que mencionábamos antes), en un pulgar oponente en las manos que nos permiten manipular y crear herramientas, unas extremidades que nos han permitido trepar y vivir en los árboles. Pero nuestra visión no es en principio un elemento clave para nuestra supervivencia. Por lo menos no necesitamos ver tan bien como muchas aves (depredadoras, o granívoras) o felinos (visión nocturna).

Sin embargo, tenemos una visión muy buena, superior a la mayoría de los vertebrados y también de muchos mamíferos de nuestro entorno. ¿Para qué gastar tantos recursos en ver «un poco mejor», si no es un elemento tan clave para nuestra supervivencia?. Cada discretísima mejora de nuestra visión cuesta mucho, tanto a nivel evolutivo (ensayo y error, deben morir muchos primates con los ojos «un poco peor» para que una mejoría se imponga en la población) como de mantenimiento energético (un ojo que ve más colores, que ve mejor en tres dimensiones, o que ve mejor de lejos es más caro de mantener; hay que comer más: eso implicaría que más individuos morirán de hambre en el grupo). ¿No va esto en contra de la eficiencia y de la economía en biología que hemos explicado antes? Para poder darse cuenta que eso es una paradoja, debíamos entender previamente que todo aparato o sistema que ha llegado a nuestros días debe ser por fuerza eficiente. Por eso toda la larga introducción anterior, hablando de biología general y evolución.

A continuación vamos a describir lo que aparentemente es un despilfarro, malgastar energía en mantener estructuras y funcionando en todo momento, con un beneficio que parece no compensarlo. Y posteriormente, explicaremos por qué la paradoja no es tal y los beneficios de tener un sistema visual como el nuestro ha compensado los gastos.

 

Coste de la visión

He seleccionado varios ejemplos sobre la inversión biológica que nuestros genes, a través del desarrollo embrionario, realiza en crear un sistema visual. Hay muchas más, pero describo las que a mí más me llaman la atención.

Despilfarro de fibras nerviosas

La información sale del ojo hacia el cerebro a través del nervio óptico. Este nervio óptico es esencialmente un gran número de fibras nerviosas, cuidadosamente empaquetadas, envueltas y aisladas de los tejidos de alrededor. Las fibras nerviosas son los «cables» con la información, cada fibra lleva información de un área concreta de la retina. Es la prolongación de una neurona (su axón), cuyo cuerpo está en la retina. Esta célula ganglionar, en el ojo en desarrollo del embrión humano, está en la retina e inicialmente su axón es pequeño. En un momento del desarrollo intrauterino, estas células prolongan, hacen crecer sus axones, que salen a través del nervio óptico, y lentamente van creciendo en dirección al sistema nervioso central. Su objetivo es llegar a la «primera parada». El final de este axón se encontrará con una neurona en el tálamo, una estación intermedia de tránsito en su viaje hasta el lóbulo occipital. Aquí, en el cuerpo geniculado lateral del tálamo, finalizará este axón, en una sinapsis con otra neurona. El impulso nervioso llega desde la retina a la neurona intermedia del cuerpo geniculado lateral. Esta segunda neurona se verá estimulada y a su vez transmitirá la información: su axón a su vez se prolongará hacia el lóbulo occipital, el destino final.

Pero el axón de la célula ganglionar de la retina no puede viajar en cualquier posición del nervio óptico, y llegar a cualquier neurona del tálamo. Cada una de las células ganglionares informa de una posición muy concreta del espacio visual: un pequeño pixel que tiene una localización concreta. Si una célula ganglionar es estimulada cuando llega luz a un punto a 14º por encima y 7º a la derecha del centro de visión, el cerebro tiene que saber que la información que llega por ese «cable» corresponde a ese punto concreto del espacio, y no en otro. ¿Cómo lo consigue?. Pues con organización. Toda la vía visual tiene una estricta organización retinotópica. Eso quiere decir que, a cualquier nivel de las vías ópticas, los axones se organizan de manera similar a cómo están las neuronas en la retina. Un «pixel» contiguo en la retina a otro tendrás sus axones también contiguos en el nervio óptico, y llegarán a neuronas también contiguas en el tálamo.

No se conocen completamente todos los mecanismos para conseguir este grado de exactitud. Se trata de señales químicas que dirigen el crecimiento del axón a través del nervio óptico, pero es un proceso muy complejo. Y es fácil que ocurran errores. Sin embargo, nuestro sistema visual no se puede permitir que haya ningún error de este tipo. Entonces, ¿cómo se soluciona?. Pues los axones se envían, de la forma más organizada posible, y a posteriori se «valida» la conexión, a ver si esa fibra nerviosa está colocada y finaliza en la posición correcta. El cómo se valida, sin experiencia visual, también es un misterio. Pero el caso es que ocurre. Las fibras que están correctas, ahí se quedan. Pero las que se consideran incorrectas, son destruidas.

¿Falla mucho este sistema? ¿Hay que descartar muchas fibras nerviosas por estar mal colocadas? Pues sí. Los axones que contiene el nervio óptico son aproximadamente 1.200.000. Pues el embrión tiene que crear 3.500.000 de fibras nerviosas, para obtener la cifra anterior. Son tres millones y medio de células ganglionares en la retina, con sus axones que se prolongan por el nervio óptico, y aproximadamente solo la tercera parte sobrevivirán. Dos tercios de los axones fracasarán en su cometido, y deberán eliminarse. Y eso significa que la célula ganglionar y su axón se deben «suicidar», eliminarse mediante un proceso de muerte celular conocido como apoptosis. Una neurona es una célula cara de crear y de mantener. Concretamente una célula ganglionar, que es de gran tamaño, es bastante cara. Su axón crece varios centímetros. Para una célula que de por sí es microscópica, eso es mucho. Se invierte mucho en maquinaria celular, en arquitectura molecular para crear y mantener un axón tan largo. Para que probablemente sea destruido. Este proceso, que puede parecer absurdo, nos hace una idea de lo difícil que es organizar las fibras nerviosas mediante procesos bioquímicos, por lo menos a un nivel tan alto que nos permita la buena agudeza visual que tenemos los humanos. Y también nos permite hacernos una idea de lo que significa que el embrión desarrolle estos tejidos visuales. Se invierte proporcionalmente mucha energía y tiempo en volúmenes relativamente pequeños de tejido.

En otros lugares del sistema nervioso no ocurre esto. Hay muchos nervios en el organismo, pero todos son caros. En especial los más gruesos, los que contienen muchas fibras nerviosas. Las fibras, los axones neuronales, son caros. Se van desarrollando lentamente y con mimo porque son sistemas costosos de desarrollar y costosos de mantener. Por lo tanto cuesta imaginar que para el nervio óptico, uno de los más anchos del cuerpo, se descarten dos tercios de las fibras que se van formando. Esto no ocurre en ningún otro lugar del cuerpo humano.

Despilfarro de sangre

La sangre, el medio interno que nos aporta oxígeno y nutrientes, es un bien que el sistema circulatorio se encarga de administrar con moderación. Tenemos los litros de sangre que requerimos para nuestro cuerpo, sin exagerar. Cuantos más litros, más hematíes (glóbulos rojos, las células que transortan oxígeno). Los hematíes tienen un ciclo de vida relativamente corto, la médula ósea está recambiando constantemente los hematíes que se van eliminando. Y estas células están vivas y consumen glucosa. No podemos tener hematíes de sobra, porque despilfarramos esfuerzos y energía. Y el caudal sanguíneo se va regulando dinámicamente para que vaya solo donde interesa. Cuando nos movemos poco, apenas va sangre a los músculos. Cuando hacemos algún ejercicio o deporte, se abren capilares que estaban cerrados en el tejido múscular. Cuando hacemos la digestión, se abren las pequeñas arterias del tubo digestivo. Es decir, el sistema circulatorio solo cede la sangre justa que necesitas en cada momento.

El sistema nervioso va en otra liga: no se somete a la regulación general que comentábamos antes. Si nos ponemos a correr o a hacer un ejercicio exigente, los músculos «robarán» sangre del sistema digestivo, de la piel, etc, pero no del cerebro. Si ocurre un sangrado grave y nos queda poca sangre, poco a poco los tejidos se irán quedando sin sangre e irán fracasando, pero el cerebro irá en último lugar. Incluso el riñón, cuya función es vital, se queda sin sangre antes que el cerebro.

Eso es porque nuestras neuronas necesitan mucha sangre, tienen un consumo energético muy alto, y además no está apenas regulado: no disminuye su necesidad en función de la actividad. Nuestro cerebro en general es un despilfarrador, directamente de sangre, e indirectamente de los recursos que van en ella: oxígeno, glucosa, etc. Pues bien, el ojo en este sentido tiene los mismos privilegios que el cerebro. Y más.

En la parte posterior del ojo, hay tres cubiertas. La más interna es la retina, repleta de fotorreceptores y neuronas, que consumen mucha energía. La parte externa es la esclera, que tiene función estructural de protección y dar forma al ojo. La parte intermedia se llama coroides, y está ricamente vascularizada. Básicamente es un lecho de venas, arterias y capilares que ofrece un medio rico en oxígeno y nutrientes para la retina. Una buena parte de la retina se alimenta y mantiene su metabolismo gracias al intercambio de sustancias con la coroides. En concreto, la parte de la coroides que está en íntimo contacto con la retina se llama coriocapilar. Esta coriocapilar tiene una estructura espacial, posee la mayor densidad de capilares de todo el organismo. Más que en el hígado, más que en el riñón, más que en el cerebro. Cuando hay demasiados capilares abiertos en una pequeña zona, esa sangre pasa del circuito arterial al venoso demasiado deprisa, casi sin aprovechar. Estamos ofreciendo un medio muy rico en nutrientes y oxígeno, pero a cambio de una inversión alta en sangre que no se permite en ningún otro sitio del cuerpo humano. Lo que en otros sitos se racionaliza y se distribuye de forma restringida, en la coriocapilar se despilfarra, aparentemente sin ningún sentido.

Fotorreceptores, las células caras

Relacionado con lo anterior: ¿por qué hacen falta tantos nutrientes, tanto oxígeno, tanta energía en esa zona de la retina? Porque las células que están cerca de la coriocapilar, los fotorreceptores, consumen mucho oxígeno y nutrientes. Los conos y bastones, que son los fotorreceptores, son células metabólicamente muy activas. Las más activas de todo el cuerpo humano, por encima de cualquier neurona. Esto es así, entre otras cosas, porque en su interior están llenos de moléculas sensibles a la luz, las opsinas. Esa característica, cambiar su estructura molecular con la radiación visible, es lo que permite la magia de la visión. Pero a su vez son moléculas muy inestables, que necesitan estar constantemente regenerándose. Eso implica un trabajo celular enorme, desde cierto punto de vista poco eficiente. 

Es tan complejo el metabolismo constante de estos fotorreceptores, que no pueden llevarlo a cabo por sí mismos. Algo también inaudito en nuestro cuerpo humano. Requieren de una célula que haga de «asistente», que es el epitelio pigmentario. Este ayudante colabora en la nutrición y en la gestión de desechos del fotorreceptor, ya que por sí mismo no puede autogestionarse. 

¿Merece la pena tener tanta densidad de fotorrepectores? Porque son muy caros, y en el área central de la retina tenemos muchos apiñados. Con una densidad de fotorreceptores menor ahorraríamos energía, sacrificando algo de nitidez visual. ¿Realmente por ver un poco mejor tiene sentido toda esta inversión?

Los sistemas de transmisión

Hablábamos al principio de las células ganglionares y sus axones, las fibras nerviosas que conforman el nervio óptico. La transmisión de la información por este nervio es más compleja de lo que podemos suponer. Si el «pixel» correspondiente a una célula nerviosa no recibe luz, pues no transmitiría, y si se ve estimulado por luz, pues transmitiría, ¿no? Sería la forma lógica, podríamos pensar. Pues no es así. Lo habitual es que las fibras nerviosas están transmitiendo impulsos nerviosos, a un ritmo concreto de varias veces por segundo. Cuando se ven estimuladas, algunas aumentan el ritmo de transmisión, y otras lo disminuyen. Así que la información no está en si transmite o no, sino en la frecuencia de transmisión. 

Este sistema es una enorme sofisticación en la transmisión de información. Ya que el impulso nervioso es binario, «todo o nada», 0 ó 1, jugando con el ritmo, la frecuencia de transmisión, y de esta manera una sola fibra permite codificar mucha más información. Pero claro, eso implica que estamos transmitiendo constantemente, aun sin estímulo. Transmitir un impulso nervioso, lo que se llama despolarización neuronal, es un proceso caro a nivel metabólico. Entran iones de sodio, salen iones de potasio. Luego hay que volver a sacar el sodio fuera de la célula y meter el potasio. Restablecer el llamado gradiente (los iones en su sitio) va en contra del equilibrio, consume energía mantenerlo, y sobre todo restablecerlo después de una despolarización. Eso le cuesta mucha energía química (en forma de la «moneda celular energética», el ATP) a cualquier neurona. Pero si ésta tiene una axón sumamente largo, pues el coste se dispara. Y no utilizamos este caro sistema de transmisión solo cuando hay estímulo visual. Transmitimos constantemente. Para cada una de esas 1.2 millones de fibras nerviosas. Se trata de una forma de transmitir la información varios órdenes de magnitud menos eficiente, solo para mejorar la imagen final. ¿Realmente merece tanto la pena a nivel biológico?

 

Los beneficios

Hemos visto que el ojo rompe muchos récords: contiene la célula más cara metabólicamente (los fotorreceptores) el tejido con mejor irrigación sanguínea (la coriocapilar), y en general un sistema muy caro de desarrollar en el embrión, y muy caro de mantener en el individuo desarrollado. Si el resto de nuestro cuerpo fuera tan «caro» o tan «ineficiente» como nuestros ojos, nos hubiéramos extinguido mucho antes. No daríamos abasto con el oxígeno y los nutrientes necesarios. 

¿Cómo solucionamos esta paradoja? ¿Cómo el cuerpo humano, que se rige por las mismas leyes de economía evolutiva que el resto de animales, se puede permitir tal despilfarro en nuestro sistema visual? Cada pequeña mejoría de visión, a lo largo de la evolución de nuestros ancestros mamíferos, suponía una inversión muy superior. ¿Realmente ver solo un poco mejor en algún aspecto compensa el precio que debemos pagar siempre?

Para contestar a esto, hay ciertos aspectos importantes a tener en cuenta. Primeramente, estos costes altos y este despilfarro lo es solo a nivel relativo, comparando volúmenes de tejido similar. En proporción, la retina gasta más que cualquier otro tejido, sí. Pero es que la retina es muy pequeña en comparación con el global del tejido muscular, nervioso, hepático, renal, etc. Lo mismo pasa con la coriocapilar: consume mucha sangre, pero es un tejido muy pequeño y delgado. En volumen sanguíneo total, realmente invertimos poco en los ojos. Durante el desarrollo evolutivo de los ojos, desde nuestros ancestros hasta el presente, los ojos se han ido volviendo más complejos, y más densos celularmente. Pero no han aumentado de tamaño. Al contrario que el cerebro, que sí ha crecido mucho desde los primeros homínidos, el ojo no. Por lo que ha mejorado su capacidad de visión sin aumentar significativamente el gasto.

Por otra parte, ¿ver un poco mejor, que apenas va a contribuir en la supervivencia en pocas ocasiones, tiene suficientes ventajas evolutivas como para que ese rasgo (ese mamífero u homínido «mutante» con sus ojos levemente superiores) se imponga en la población?. Pues definitivamente, sí. Al igual que para la mayoría de animales con buena visión, la supervivencia de los grandes primates (nosotros incluídos) se basa principalmente en ver bien, por encima de cualquier otro sentido. Cada pequeña mejoría que hay en el sistema visual tiene una explicación evolutiva. 

Nosotros vemos los colores mejor que otros animales, como los cánidos, por poner un ejemplo cercano, por una razón concreta. La alimentación de nuestros ancestros arborícolas dependía de que pudiéramos ver a lo lejos los frutos maduros de los inmaduros o los venenosos, de reconocer mejor los tipos de hojas, etc. Por eso se desarrolló el tercer cono (somos tricromáticos, vemos en tres colores básicos), frente a la situación dicromática de la que provenimos. La mayoría de animales no se ha sometido a esa presión evolutiva, las circunstancias alimentarias que favorecían mucho ver más colores. Por eso la mayoría de mamíferos ven peor los colores que nosotros. Por otra parte, hay otras especies que han sufrido similar presión evolutiva, pero más marcada en el tiempo. Por ejemplo las aves granívoras, que tienen 4 ó 5 colores básicos.

Lo mismo pasa con la agudeza visual. La gran densidad de conos en el centro de la retina (fóvea) hace que en ése área se acumule mucho gasto energético. Pero es un área muy pequeña, su gasto en el cómputo global del cuerpo es despreciable. Y el sistema de transmisión por el nervio óptico, basado en frecuencias de los impulsos nerviosos, es más caro que uno más simple, pero permite mejor nitidez en la visión. Sí, es más caro, pero por los ojos recibimos la gran mayoría de la información. Y lo compensa. Pequeñas mejorías en la agudeza visual permite al primate ver un depredador o un alimento más lejos, más pequeño. Esa mejoría visual, una vez establecido el sistema, la tenemos siempre, en todo momento. Además la visión nos permite observarnos, y comunicarnos. Más tarde la comunicación se hizo verbal, pero para entonces los primates ya eran animales sociales, interactuaban socialmente gracias a la visión. De la misma manera, nuestra refinada visión tridimensional permitía a nuestros ancestros saltar de rama en rama. Como especie arborícola, si no haces un cálculo exacto de las distancias tridimensionales, tu supervivencia disminuye drásticamente. 

 

Conclusión

En resumen, que un sistema biológico sea capaz de escanear el entorno como lo hace el sistema visual es un paso de gigante en la evolución de los animales. Desde que los peces desarrollaron la visión, la generalidad de los vertebrados son esencialmente visuales, con muy contadas excepciones. Ver, encontrar, camuflarse, esconderse, pasar desapercibido; una gran cantidad de estrategias y contraestrategias del reino animal tiene relación directa con la visión, porque no hay mejor información que la que se obtiene con los ojos. Así que sí: son procesos complejos y en general más caros que otros sistemas biológicos, que a priori parecen más eficientes. Pero no lo son. Los ojos son muy eficientes, porque cada molécula de oxígeno invertido en ver mejor, lo vale.

Comparte el artículo Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on Facebook
Facebook
Share on LinkedIn
Linkedin
Email this to someone
email

2 Comments

  1. Óscar Fuentes
    10 mayo, 2019

    Gracias por el artículo.

    Una errata:

    «¿Para qué gastar tantos recursos en ver «un poco menor»»
    menor/mejor

    La idea de que somos meros vehículos para nuestros genes, sin ser técnicamente incorrecta, en mi modesta opinión no es correcto exponerla como si de un hecho establecido se tratase. Es más bien una cuestión filosófica, ya que intervienen conceptos acientíficos.

    La expresión «Incluso el riñón, cuya función es vital, se queda sin sangre antes que el cerebro.» me ha chocado bastante, ya que tenemos unos cuantos órganos que, de dejar de funcionar, causarían la muerte en pocos minutos. Que haya elegido precisamente el riñón me ha extrañado porque no es algo que, desde mi punto de vista lego, asocie a una muerte rápida si deja de funcionar. Además, mientras que muchos órganos pueden soportar una gran merma en el riego sanguíneo durante mucho tiempo sin consecuencias graves, en caso del cerebro (y de la retina) se producen daños irreversibles.

    Un saludo.

    Responder
    1. Ocularis
      20 mayo, 2019

      Hola Óscar:
      Gracias por avisarme de la errata. Ya está corregida.

      En cuanto a si somos meros vehículos de nuestros genes: uno puede tener la consideración subjetiva que quiera, eso entra en el campo de la creencias: estar hechos a imagen y semejanza de un dios, la cúspide de la creación, un evento único en el universo debido al azar, etc. Sin embargo, sí tiene fundamento el considerar a los seres vivientes como vehículos de los genes. La vida, tal como existe en la Tierra, se fundamenta en la propagación de replicadores. Estos replicadores no tienen que ser por fuerza los genes como los conocemos ahora, de hecho hay hipótesis interesantes de que hubo otros replicadores previamente, que finalmente fueron sustituidos por las cadenas de bases nitrogenadas que conocemos como código genético. Es un hecho establecido que somos vehículos de genes, es lo que nos define como seres vivos, una condición necesaria. El ser capaces de albergar temporalmente el material genético, y tender de alguna forma a su propagación es lo que nos define como seres vivos. No existe otra definición más exacta.

      Estas ideas no son mías ni son nada originales. Quizás el mejor libro que explica este concepto, difícil de asimilar con todos sus matices, es el gen egoísta.

      En cuanto al ejemplo del riñón. En el párrafo explico que el cerebro (y el ojo) están exentos de ese sistema de distribución de sangre que va quitando y dando según se necesita. El cerebro (y el ojo) siempre recibe de sobra. Por lo tanto, para dar ejemplos de órganos vitales que se quedan sin sangre antes que el cerebro, no puedo poner de ejemplo al propio cerebro. Un buen ejemplo sería el corazón, pero es que al corazón le pasa lo mismo que al cerebro: se libra del sistema de regulación general. Las arterias coronarias no se cierran nunca para dar sangre a otros tejidos. No lo he querido comentar para no complicar más las explicaciones, porque el tema no es del corazón. Pero el sistema circulatorio va así: para el corazón y el sistema nervioso central (ojo incluido) toda la sangre que necesiten. Y luego, para el resto del organismo, a repartir y te pueden quitar sangre si hace falta. Por lo tanto, de los órganos vitales que no son ni sistema nervioso central ni corazón, el más crítico es el riñón. Más que el hígado. De hecho, si por un sangrado masivo no mueres por el daño cerebral, el principal problema es la insuficiencia renal.

      Responder

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *