En tecnología, los humanos tendemos a la miniaturización: no sólo a nivel de circuitería, sino que -por ejemplo- las lentes de las cámaras de los teléfonos móviles tienen una complejidad y calidad impensable hace algún tiempo. El límite está en el nivel mínimo de los componentes, claro.

oceloideA nivel biológico pasa lo mismo. Muchos órganos tienen un tamaño o complejidad mínima por debajo de la cual no serían funcionales. El ojo -tal vez uno de los órganos más estudiados de la anatomía- consta de algunas estructuras básicas que coinciden con las cámaras que hablábamos antes: una superficie sensible a la luz, una pieza de gelatina transparente que canalice la luz, y ya como complementos lujosos podemos añadir una lente para enfocar mejor, un iris o diafragma para regular la cantidad de radiación, un párpado… los primeros ojos fósiles aparecen ya al principio del libro de la vida, en animales como Hallucigenia o los primitivos trilobites en los cuales ya se observa el predecesor del ojo compuesto de los artrópodos.

Por otra parte, a este mecanismo se le supone más de un origen evolutivo, es decir, fue una solución tan práctica que distintas ramas de la vida lo obtuvieron a partir de sistemas independientes. Así el maravilloso ojo del pulpo es diferente del nuestro, aunque su estructura se parece bastante. Pero nunca se había observado un ojo en un ser unicelular: es como encontrar una pata o un cerebro, algo demasiado complejo para un ser “de una pieza”. Así, pues, cuando Oscar Hertwig analizó en 1884 cierto grupo de dinoflagelados marinos algo raros y descubrió este pseudo-ojo u oceloide, los científicos de su tiempo pensaron que era algo que había comido el bicho, tal vez el ojo de una medusa.

Oceloide de Erythropsidinium. Foto © UBCLos dinoflagelados son organismos unicelulares dotados de un flagelo, un pelo largo que usan a modo de látigo para moverse o cazar presas, ya que son depredadores. Pero este grupo concreto, denominado Warnowíidos, era poco común: nadie volvió a ver uno hasta 1921, cuando se les localizó frente a las costas de Columbia Británica y Japón. Habitantes del plancton, no se podían criar en cultivos y al meterlos en etanol se disuelven. Ahora han sido estudiados por un equipo de la universidad de Columbia Británica (Canadá) mediante un moderno microscopio del Centre for High-Throughput Phenogenomics en la UBC. El microscopio permite la reconstrucción de estructuras tridimensionales a nivel subcelular. También secuenciaron su genoma, comprobando una hipótesis: que el origen del ojo era algo que el microbio había comido. Parte de la estructura del oceloide procedía de un cloroplasto, posiblemente de un alga que en su momento había sido fagocitada por el dinoflagelado.

Ser comido por un unicelular es, a veces, una ventaja: en lugar de ser comida te conviertes en un huésped, o un aliado. En el caso del alga, el componente fotosensible -usado por la planta para convertir la luz en energía- se transformó en una especie de retina que detectaba la luz y la falta de ésta, un signo de que algo ha pasado por delante, tal vez comestible. Este sensor está detrás de un globo similar a una lente compuesto de mitocondrias. Las mitocondrias son orgánulos celulares que producen energía, y se sabe que también fueron originalmente bacterias asimiladas que dieron una ventaja muy importante a los unicelulares que las “adoptaron” (y eventualmente, a nosotros).

Así que ya sabemos de qué está hecho el ojo. El misterio es otro: ¿cómo interpreta el warnowíido los datos que recibe a través de él? ¿Con qué lo interpreta, si carece de sistema nervioso? Se supone que alguna señal química le advierte de la interferencia luminosa y dispara el diminuto arpón con el cual caza a sus presas. Una posibilidad más interesante es que el oceloide detecte luz polarizada como la que emiten los propios dinoflagelados, ya que son caníbales cuando pueden. Pero realmente no sabemos si este sensor es usado por el microbio o no.

Todo esto es una buena pista sobre el origen de los ojos. Tal vez el cloroplasto original formó una lente gelatinosa para recoger más luz y así generar más energía; en un momento dado este ojo de un solo pixel demostró su utilidad y fue formando primero un mundo de luz y sombras… más adelante un sistema de contraste de contornos y un tapete bidimensional con cada vez más “píxeles”… mejoras en el enfoque y los sensores. Y lleva a otra duda más. Nosotros los animales construimos varios tipos de ojos. ¿Y los otros descendientes de los unicelulares? ¿Tienen las plantas una sensibilidad compleja a la luz? Si un microbio unicelular ve, ¿Cómo ve un árbol?

Single-celled predator evolves tiny, human-like ‘eye’ – en la web de la UBC
Publicado en Nature

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