Evolución de la visión humana: ver menos para entender más

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Evolución de la visión humana: ver menos para entender más

Ángela Jimeno Martín, Universidad San Jorge

El ser humano no está entre los animales con mejor visión. Brad Weaver / Unsplash.

Ojos compuestos con 30 000 facetas, retinas con 16 tipos de fotorreceptores, pupilas que detectan luz polarizada… Ante la deslumbrante diversidad de sistemas visuales del reino animal, ¿cómo acabamos nosotros con lo que tenemos? La respuesta está en una historia evolutiva larga y accidentada, en la que ganamos y perdimos capacidades según las presiones de cada época.

Nuestra visión no es el resultado de una carrera hacia la perfección, sino el rastro de una serie de compromisos adaptativos. Entender esos compromisos dice tanto sobre nuestra biología como sobre quiénes somos.

Una herencia empobrecida

El punto de partida es sorprendente: los ancestros de todos los vertebrados poseían seis tipos de genes de opsinas –proteínas de membrana sensibles a la luz que forman pigmentos visuales esenciales para la visión en conos y bastones de la retina–, lo que probablemente les confería una visión tetracromática. Este tipo de visión se caracteriza por percibir mayor número de colores (longitudes de onda) gracias a la presencia de cuatro conos en la retina.

Muchos peces, reptiles y aves conservan hoy esa dotación. Los mamíferos placentarios, en cambio, la redujeron a dos: la opsina de onda corta, sensible al azul, y la de onda media-larga, sensible al rojo-verde, quedando así como dicromáticos; esto es, capaces de percibir los colores utilizando solamente dos tipos de conos.

La razón exacta de esa pérdida no se conoce con certeza molecular, pero la hipótesis más aceptada apunta a decenas de millones de años de actividad nocturna: en la oscuridad, los conos aportan poco y la presión selectiva dejó de mantener ese repertorio cromático.

La recuperación: varias soluciones independientes

Como apuntábamos, los conos son los fotorreceptores que detectan los colores (captan longitudes de onda pertenecientes al rango de la luz visible). Pero en condiciones de oscuridad, los fotorreceptores que aportan más señal son los bastones, aquellos que permiten detectar la diferencia entre luz y oscuridad. Funcionan de forma distinta a los conos, que solo se activan cuando incide sobre ellos la luz de determinada frecuencia. Los bastones se inactivan cuando llega cualquier radiación del espectro visible, y eso genera la “señal de visión” en nuestro cerebro.

Al aparecer, los primates estaban dotados con una visión del color comparable a la de un perro. Pero la historia no terminó ahí. Cuando algunos linajes de primates volvieron a la actividad diurna en los bosques tropicales, la selección natural encontró de nuevo razones para invertir en color. Distinguir frutos rojos maduros entre el follaje verde supone una ventaja considerable para la supervivencia.

La solución fue recuperar un tercer tipo de cono, pero lo notable es que esto ocurrió varias veces y por vías distintas en diferentes linajes de primates. En los primates del Viejo Mundo (simios y monos como los macacos, los chimpancés y nosotros mismos) se produjo mediante la duplicación de un gen de opsina en el cromosoma X: una copia del gen original se duplicó y, con el tiempo, cada copia se especializó en detectar longitudes de onda ligeramente diferentes, lo que permitió distinguir el rojo del verde.

En muchas especies de monos del Nuevo Mundo (como los monos ardilla o los titíes) el mecanismo fue distinto: no hubo duplicación del gen, sino que un mismo gen existe en varias versiones o variantes dentro de la población, de forma que distintos individuos tienen distintos tipos de cono según qué variante heredaron.

Que la visión tricromática –capacidad para percibir colores basada en tres tipos de conos en la retina, sensibles a ondas largas (rojo), medias (verde) y cortas (azul)– emergiera de forma independiente en linajes separados, por mecanismos diferentes, es una señal elocuente de cuán fuerte fue la presión selectiva del bosque tropical diurno: la ventaja para la supervivencia de distinguir frutos maduros entre el follaje era tan grande que la evolución encontró más de un camino para conseguirlo.

En definitiva, cuando la evolución tropieza con el mismo problema en contextos similares, suele conducir a soluciones parecidas.

La apuesta por el cerebro

Aquí es donde la historia humana toma su giro más característico. Lo verdaderamente distintivo de nuestra línea evolutiva no está en los ojos, sino en lo que viene después. Mientras otros grupos resolvieron el problema de ver multiplicando tipos de fotorreceptores y procesando la información directamente en la retina, los vertebrados tomaron otro camino: pocos receptores, pero un sistema nervioso central capaz de hacer el trabajo pesado.

Los primates y, especialmente, los humanos, llevamos esa estrategia al extremo. Nuestra corteza visual ocupa una proporción del cerebro sin parangón entre los mamíferos. Construimos representaciones del mundo extraordinariamente detalladas, estables e interpretadas: no vemos luz, vemos objetos, rostros, expresiones, profundidad, movimiento. El ojo recoge, el cerebro elabora.

El precio de la especialización

Sin embargo, toda apuesta evolutiva tiene sus costes. La dependencia de solo tres tipos de conos (más de los que tienen la mayoría de mamíferos, pero menos de lo que tuvieron nuestros ancestros vertebrados) hace que entre un 3 % y un 8 % de los varones humanos presenten alguna forma de daltonismo, que es la dificultad para distinguir ciertos colores, habitualmente el rojo y el verde. Lo llamativo no es solo el porcentaje en sí, sino el contraste con el resto de primates del Viejo Mundo.

En monos cercopitécinos y colobinos, la tricromacia –capacidad de ver el mundo en tres dimensiones de color, como hacemos la mayoría de los humanos– es prácticamente universal, con casos de daltonismo tan infrecuentes que resultan casi anecdóticos, frente a la llamativa prevalencia que encontramos en nuestra especie.

Los humanos constituimos, dentro de los catarrinos, una excepción, probablemente, porque al abandonar el entorno forestal hace millones de años se relajó la presión selectiva que mantenía la tricromacia bien afinada.

A eso se suman otras limitaciones: no vemos luz ultravioleta, que sí perciben abejas, aves y algunos mamíferos; y nuestro campo visual es estrecho y frontal, óptimo para la visión estereoscópica, pero pobre en periferia. Estos no son defectos de diseño, sino el precio visible de haber apostado por la profundidad de procesamiento sobre la amplitud sensorial.

La paradoja final

Es curioso que el animal que ha desarrollado la ciencia de la óptica, que ha construido telescopios y microscopios, que ha descifrado cómo ven una mantis o un águila, es también uno de los vertebrados con un sistema visual más limitado en términos comparativos.

Lo que nos permitió comprender la visión ajena no fue tener mejores ojos, sino tener un cerebro capaz de trascender lo que los ojos nos dan. Nuestra debilidad sensorial y nuestra grandeza cognitiva son dos caras de la misma moneda evolutiva. Ver menos, para entender más.The Conversation

Sobre la autora

Ángela Jimeno Martín, Profesora de Bioinformática y Biomedicina, Universidad San Jorge

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Ir al artículo original.

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