ojo de cefalópodo

Vertebrado

Pulpo

En los ojos de los vertebrados, las fibras nerviosas discurren por delante de la retina , bloqueando parte de la luz y creando un punto ciego donde las fibras la atraviesan. En los ojos de los cefalópodos, las fibras nerviosas discurren por detrás de la retina y no bloquean la luz ni la dañan. 1 representa la retina y 2 las fibras nerviosas. 3 es el nervio óptico. 4 es el punto ciego de los vertebrados.

Los cefalópodos , como depredadores marinos activos, poseen órganos sensoriales especializados para su uso en condiciones acuáticas. ^{[ 1 ]} Tienen un ojo tipo cámara que consta de un iris, una lente circular, una cavidad vítrea (gel ocular), células pigmentarias y células fotorreceptoras que traducen la luz de la retina sensible a la luz en señales nerviosas que viajan a lo largo del nervio óptico hasta el cerebro. ^{[ 2 ]} Durante los últimos 140 años, el ojo tipo cámara de los cefalópodos se ha comparado con el ojo de los vertebrados como un ejemplo de evolución convergente , donde ambos tipos de organismos han desarrollado independientemente el rasgo del ojo tipo cámara y ambos comparten una funcionalidad similar. Existe controversia sobre si esto es realmente evolución convergente o evolución paralela . ^{[ 3 ]} A diferencia del ojo tipo cámara de los vertebrados , el de los cefalópodos se forma como invaginaciones de la superficie corporal (en lugar de evaginaciones del cerebro) y, en consecuencia, la córnea se encuentra sobre el ojo en lugar de ser una parte estructural del mismo. ^{[ 4 ]} A diferencia del ojo de los vertebrados, el ojo de un cefalópodo se enfoca mediante el movimiento, de forma similar a la lente de una cámara o un telescopio, en lugar de cambiar de forma como lo hace el cristalino del ojo humano. El ojo es aproximadamente esférico, al igual que el cristalino , que es completamente interno. ^{[ 5 ]}

Los ojos de los cefalópodos se desarrollan de tal manera que tienen axones retinianos que pasan por la parte posterior de la retina, por lo que el nervio óptico no tiene que pasar a través de la capa de fotorreceptores para salir del ojo y no tienen el punto ciego fisiológico natural de los vertebrados. ^{[ 2 ]}

Las cristalinas utilizadas en el cristalino parecen haberse desarrollado independientemente de las cristalinas de los vertebrados, lo que sugiere un origen homoplásico del cristalino. ^{[ 6 ]}

La mayoría de los cefalópodos poseen sistemas musculares extraoculares complejos que permiten un control muy preciso sobre la posición general de los ojos. Los pulpos poseen una respuesta autónoma que mantiene la orientación de sus pupilas de manera que siempre estén horizontales. ^{[ 1 ]}

Varios tipos de cefalópodos, especialmente calamares y pulpos, y posiblemente sepias, poseen ojos capaces de distinguir la orientación de la luz polarizada . Esta sensibilidad se debe a la organización ortogonal de los fotorreceptores vecinos . (Los cefalópodos tienen células receptoras llamadas rabdomas , similares a las de otros moluscos). En contraste, el ojo de los vertebrados suele ser insensible a las diferencias de polarización, ya que las opsinas en los bastones y conos se disponen de forma semi-aleatoria. Por lo tanto, el ojo es igualmente sensible a cualquier orientación del eje del vector eléctrico de la luz. Debido a su organización ortogonal, las opsinas en los ojos de los cefalópodos presentan la mayor absorción de luz cuando se alinean correctamente con el eje del vector eléctrico de la luz, lo que permite la sensibilidad a las diferencias de polarización. ^{[ 7 ]} La función precisa de esta capacidad no se ha demostrado, pero se hipotetiza que se relaciona con la detección de presas, la navegación y posiblemente la comunicación entre los cefalópodos que cambian de color. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

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  Ojo de Bathyteuthis sp.
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  Ojo de pulpo ( Octopus vulgaris )
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  Ojo de calamar
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  ojo de sepia
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  Ojo de Nautilus ( Nautilus pompilius )

Aún existe desacuerdo sobre si la evolución del ojo tipo cámara en cefalópodos y vertebrados es una evolución paralela o convergente , aunque en gran medida ya está resuelta. Actualmente, se considera que su ojo análogo tipo cámara fue una evolución convergente.

El principal uso médico que está surgiendo en este campo es la investigación sobre el desarrollo ocular y las enfermedades oculares. Se están realizando nuevos estudios de investigación sobre la expresión génica ocular utilizando ojos de cefalópodos debido a la evidencia de su evolución convergente con el ojo humano análogo. Estos estudios reemplazan los estudios previos de Drosophila sobre la expresión génica durante el desarrollo ocular como los más precisos, aunque los estudios de Drosophila siguen siendo los más comunes. La conclusión de que son análogos otorga credibilidad a su comparación para uso médico, ya que el rasgo en ambos se habría moldeado mediante selección natural por presiones similares en entornos similares; lo que significa que habría una expresión similar de la enfermedad ocular en los ojos de ambos organismos. ^{[ 2 ]}

Una ventaja de la experimentación con ojos de cefalópodos es que estos pueden regenerarlos gracias a su capacidad para reactivar sus procesos de desarrollo, lo que permite continuar los estudios del mismo cefalópodo más allá de una sola muestra experimental al analizar los efectos de las enfermedades. Esto también posibilita un estudio más complejo sobre cómo se conserva la regeneración en los genomas de los cefalópodos y si se conserva, en cierta medida, en el genoma humano junto con los genes que se expresan para el ojo con cámara. ^{[ 2 ]}

• Ojo de los moluscos : órganos visuales del filo 
• Los sentidos del pulpo
• Sistema nervioso del calamar
• Evolución del ojo : orígenes y diversificación de los órganos de la vista a través del tiempo geológico.