Las moscas fosilizadas que vivieron hace 54 millones de años han revelado un giro sorprendente en la historia de cómo evolucionaron los ojos de los insectos. Estas moscas grulla, desvelado en Naturaleza hoy dia, mostrar que los ojos de los insectos atrapan la luz de la misma manera que los ojos humanos, utilizando el pigmento melanina, otro ejemplo más de cómo la evolución encuentra soluciones similares a problemas similares.

Los biólogos evolucionistas siempre han estado fascinados por los ojos. Charles Darwin, anticipándose a los escépticos, dedicó una larga explicación de cómo la mutación aleatoria seguida por la selección natural podría fácilmente formar tales "órganos de extrema perfección". No es sorprendente que estas útiles adaptaciones hayan evolucionado repetidamente en todo el reino animal:pulpos y calamares, por ejemplo, han adquirido independientemente ojos asombrosamente similares a los nuestros.

La visión es tan vital que la mayoría de los animales de hoy tienen fotorreceptores de algún tipo. Las excepciones notables incluyen criaturas que viven en la oscuridad total, como en las cuevas o en las profundidades del océano.

Sin embargo, el registro fósil de ojos es muy pobre. El registro de rocas generalmente conserva partes duras como huesos y conchas. Ojos y otros tejidos blandos, como los nervios, venas e intestinos, se conservan solo en circunstancias excepcionales.

Fósiles de insectos excepcionalmente conservados

Debido a que los ojos son iconos de la evolución, pero rara vez se fosilizan, el descubrimiento de ojos perfectamente conservados de insectos de 54 millones de años es digno de mención. En su nuevo estudio, Investigadores dirigidos por Johan Lindgren de la Universidad de Lund en Suecia recolectaron y analizaron ojos de 23 moscas grulla, parientes de patas largas de molestas moscas domésticas.

Los fósiles se conservaron exquisitamente en sedimentos que contenían altos niveles de ceniza volcánica de grano fino. Fueron desenterrados en lo que ahora es la fría Dinamarca, pero en ese entonces era un paraíso tropical con abundante vida de insectos.

Los ojos fosilizados eran sorprendentemente similares a nuestros propios ojos en un aspecto importante. La parte de atrás de nuestro globo ocular llamado coroides, es oscuro y opaco; esto protege contra la radiación ultravioleta y también evita que la luz parásita rebote e interfiera con la visión. A ojos humanos esta capa antirreflectante contiene altos niveles del pigmento melanina, la misma molécula involucrada en la pigmentación de la piel (de ahí términos como "melanoma").

Insectos también, tienen capas oscuras antirreflectantes en los ojos, pero durante mucho tiempo se pensó que esto consistía completamente en una molécula diferente, ommocromo. Dado que los ojos de los insectos surgieron independientemente de los nuestros y tienen una estructura completamente diferente, parece razonable que su maquinaria molecular también sea diferente.

¿Ojos como los nuestros?

Sin embargo, El análisis químico detallado de los ojos fósiles de la mosca grulla reveló que contenían melanina similar a la humana. Cuando los investigadores volvieron a mirar los ojos de las moscas grullas vivas, se sorprendieron al confirmar la presencia de melanina (así como mucho ommocromo). Se necesitaron fósiles para alertarnos de que los ojos de los humanos y los insectos usan los mismos pigmentos protectores (melanina), otro ejemplo más de evolución convergente.

Curiosamente, las capas externas de los ojos fosilizados estaban llenas de calcita, el mineral que constituye la mayor parte de la piedra caliza. No solo eso, pero los cristales de la calcita se alinearon para transmitir la luz de manera eficiente al ojo. Sin embargo, esta aparente ingeniería fina (una capa ocular exterior mineralizada optimizada para transmitir luz) fue casi con certeza causada por el proceso de fosilización. ya que los ojos de las moscas grulla vivientes no están mineralizados.

Si bien el registro fósil puede revelar, también puede inducir a error, si no se interpreta con cuidado. Trilobites, las criaturas parecidas a cangrejos de caparazón duro que se encuentran entre los fósiles animales más abundantes y diversos, se encuentran frecuentemente con mineralizado, capas externas de los ojos que transmiten la luz. Por lo general, se ha asumido que estos reflejan fielmente su condición de vida:la depredación en los océanos antiguos era tan intensa que los trilobites incluso blindaban sus globos oculares.

Lindgren y sus colegas advierten contra esta interpretación:quizás las "gafas protectoras" del trilobite solo aparecieron después de la fosilización, al igual que en las moscas grulla. Sin embargo, esta interpretación probablemente será debatida. Los ojos de los trilobites parecen haber sido inusualmente rígidos y resistentes en la vida real, ya que se conservan en tres dimensiones con mucha más frecuencia que los ojos de otros animales. También tienen ciertas propiedades ópticas que tienen más sentido cuando la capa exterior rígida se acepta como real.

Un desacuerdo entre algunos paleontólogos puede parecer un poco arcano, pero estos debates pueden tener relevancia en el mundo real. Más famoso, el concepto de invierno nuclear se inspiró directamente en la discusión de cómo se extinguieron los dinosaurios, cuando el impacto de un meteorito envolvió al mundo en una nube de polvo, congelar toda la biosfera.

Otorgado, Es poco probable que el debate sobre cómo funcionaban los ojos de insectos y trilobites influya en la paz mundial, pero aún podría tener aplicaciones útiles. Por ejemplo, la forma en que las lentes trilobites (aparentemente) brindan una agudeza constante mientras son totalmente rígidas ha inspirado a los bioingenieros a diseñar dispositivos ópticos de alto rendimiento con usos que abarcan desde la microscopía hasta la física láser.

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.