Daltónicos coloridos

Los cefalópodos pueden ajustar su apariencia a la del entorno donde se encuentran, imitando brillo, color, patrón y textura. ¿Cómo lo hacen?

Tiempo de lectura: 5 minutos

Imagina que estas buceando en medio de una columna de agua infinita, escuchando tu propia respiración (es una de las experiencias más impactantes que he vivido). De repente, te encuentras con un pulpo que te observa y se acerca. Frente a frente, le extiendes tu mano y… te extiende uno de sus tentáculos. Sí, no sale disparado aterrorizado, se queda allí para “devolverte el toque”. De imaginarlo se me pone la piel de gallina.

Así, me atrapó el último libro que leí; ‘Otras mentes’, de Peter Godfrey-Smith. Peter, además de ser profesor de filosofía, es buzo, y lo que intento que imagines en el párrafo de arriba, él lo vivió. Tre-men-do.

octopus endogamia
Octopus. Créditos: endogamia/Flickr.

Esta lectura cautivó toda mi atención hacia los pulpos y sus parientes (sepias y calamares), así que en este breve post comentaré algunas características de estas mágicas criaturas. Hoy toca hablar sobre sus habilidades de camuflaje.

Los animales de los “pies” en la “cabeza”

Los pulpos, sepias y calamares son invertebrados (moluscos) que pertenecen a la clase Cephalópoda. Según la bibliografía, existen desde hace más de 200 millones de años y, hasta la fecha, hay descriptas aproximadamente 700 especies.

Son de cuerpos blandos (las jibias tienen concha protectora) y tienen tentáculos que usan para pararse, nadar, gatear, cazar y manipular objetos. Son depredadores carnívoros y todos son marinos. Se desplazan con rapidez por medio de propulsión a chorro.

Los pulpos tienen 8 tentáculos (octópodos) que rodean su cabeza. Son ‘plásticos’ y pueden escabullirse por espacios tan pequeños como el diámetro de su ojo.

Pulpo dentro de un frasco. Créditos: Frank Stratton/ GI.

Camuflaje y comunicación

“Se piensa que la función original del cambio de color en los cefalópodos es el camuflaje. Cuando los cefalópodos perdieron la concha y empezaron a deambular por aguas llenas de peces de dientes afilados, el camuflaje constituyó una de las maneras de evitar ser comido”, dice Peter en ‘Otras mentes’.

Estos animales, presentan una piel capaz de cambiar de color y camuflarlos gracias a la presencia de cromatóforos (células con pigmentos que reflejan la luz). Se han caracterizado varios tipos de cromatóforos según al color del pigmento: Cianóforos (azul), Leucóforos (blanco), Iridióforos (iridiscencia), Xantóforos (amarillo), Melanóforos (marrón/negro), entre otros.

Cromatóforo
Fotografía microscópica de un cromatóforo de la piel de un calamar (Créditos: George Bell, MBL, www.nature.com).

Los patrones y colores que se ven en los cefalópodos son producidos por diferentes capas de células apiladas juntas, y es la combinación de ciertas células que funcionan a la vez lo que permite esa gran variedad de patrones y colores.

Los cromatóforos de los cefalópodos difieren de los de otros animales: son órganos neuromusculares en lugar de células y no están controlados hormonalmente. Cada órgano cromático está formado por un compartimento de pigmento (sáculo de pigmento) al que se une un conjunto de radios musculares, cada uno conectado al sistema nervioso. Cuando se excita el cromatóforo, los músculos se contraen y expanden el sáculo de pigmento; cuando se relajan, el sáculo se retrae, ocultando el pigmento.

Debido a que los cromatóforos están controlados neuralmente, el animal puede, en cualquier momento y súbitamente, seleccionar y mostrar un patrón de cuerpo particular entre muchos.

No te pierdas este impresionante video del pulpo rayado del Pacífico (Créditos Caldwell et al., 2015) publicado en la revista PLOS One: journal.pone.0134152.s002

Los iridióforos se encuentran en la siguiente capa debajo de los cromatóforos. Ellos son los responsables de producir la apariencia metálica (verdes, azules y dorados, así como el color plateado alrededor). Los leucóforos son la última capa de células. Son responsables de los puntos blancos que se producen en algunas especies de cefalópodos. Son células aplanadas y ramificadas que se piensa que dispersan y reflejan luz entrante. De esta manera, el color de los leucóforos reflejará la longitud de onda de la luz del medio ambiente. En luz blanca, serán blancos, mientras que en azul, serán azules.

Los repertorios de los patrones corporales de algunas especies de cefalópodos son impresionantes. Las siguientes imágenes muestran cómo los cromatóforos pigmentados (iridoforos y leucoforos) actúan en concierto para producir la apariencia visual final.

En A) y B) vemos a la Sepia apama. Se camufla en A pero en B, el patrón es completamente distinto causado por leucóforos blancos e iridoforos que reflejan el azul. En C) vemos a otra sepia, Sepioteuthis lessoniana, luciendo un patrón oscuro causado por la expansión de cromatóforos oscuros. En D) vemos a Loligo pealeii, con iridoforos rosados en el lado dorsal del manto y los tentáculos. Tomado de Mäthger LM et al. 2009.

Como decíamos, la principal función de estos cambios en los patrones de coloración de la piel de los cefalópodos es la ocultación y el camuflaje, pero tiene otra y es la comunicación. Hay evidencias de señalización intraspecífica (entre individuos de la misma especie) e interespecífica (entre individuos de distinta especie) en cefalópodos. Si bien las señales van acompañadas de patrones corporales, se han estudiado varios patrones de señales cromáticas.

Créditos Dr. James B. Wood http://www.thecephalopodpage.org

El ejemplo más conocido en individuos de la misma especie es el patrón tipo cebra (creado por la dispersión de la luz de los leucóforos) de la sepia macho en época reproductiva –S. officinalis-.

Daltónicos coloridos

Los cefalópodos usan su sentido de la vista para orientarse. Sus lóbulos ópticos son más grandes que otras regiones del cerebro, lo que indica la relevancia de la información visual para su comportamiento. Por ejemplo, el pulpo común –Octopus vulgaris– puede aprender rápidamente a discriminar visualmente entre una serie de objetos.

El ojo del cefalópodo se asemeja a un ojo de vertebrado ya que tiene una lente, pupila y retina con fotorreceptores. Sin embargo, no se han detectado bastones ni conos en la retina. Los fotorreceptores son células largas que contienen solo un pigmento visual, lo que hace que supuestamente los cefalópodos no discriminen los colores. Según la bibliografía consultada hay una excepción conocida: el calamar luciérnaga – Watasenia scintillans-, que tiene tres pigmentos visuales.

Los cefalópodos pueden ajustar su apariencia a la del entorno donde se encuentran, imitando brillo, color, patrón y textura. ¿Cómo procesan sus cerebros la información que obtienen por sus ojos (¿y su piel?) para luego enviar las indicaciones correctas a sus órganos de camuflaje? ¿Cómo? Todavía falta mucho por saber (¡por suerte!).

Bibliografía consultada

-Young, Richard E., Michael Vecchione, and Katharina M. Mangold (1922-2003). 2018. Cephalopoda Cuvier 1797.

-Hochner, B. 2008. Octopuses. Curr. Biol., 18: R897–R898.

-Messenger JB (2001) Cephalopod chromatophores: neurobiology and natural history. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society 76: 473–528. pmid: clase

-Caldwell RL, Ross R, Rodaniche A, Huffard CL (2015) Behavior and Body Patterns of the Larger Pacific Striped Octopus. PLoS ONE 10(8): e0134152. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0134152

-Lydia M. Mäthger, Nadav Shashar, Roger T. Hanlon 2009 Do cephalopods communicate using polarized light reflections from their skin? Journal of Experimental Biology 2009 212: 2133-2140; doi: 10.1242/jeb.020800

-Audesirk, T. Audesirk, G. & B. Byers. Biología, la vida en la tierra con fisiología, 9na Edición. 2013. Diversidad animal I: invertebrados, capitulo 23, p435.

-The Mind of an Octopus. www.scientificamerican.com

-Gilmore, R., Crook, R. & Krans, J. L. (2016) Cephalopod Camouflage: Cells and Organs of the Skin. Nature Education 9(2):1

-Am Nat. 2017 Jul;190(1):144-151. doi: 10.1086/692009. Epub 2017 May 2. Dramatic Fighting by Male Cuttlefish for a Female Mate. Allen JJ, Akkaynak D, Schnell AK, Hanlon RT.

-www.thecephalopodpage.org

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