Un pez primitivo cambia la comprensión de los sistemas visuales

Según un nuevo estudio desarrollado por científicos de la Universidad Estatal de Michigan, el sistema que integra a los ojos con el cerebro en el ser humano puede encontrarse en el primitivo pez gar, que ya disponía de esta estructura hace alrededor de 450 millones de años. El descubrimiento modifica las concepciones en torno a los sistemas visuales, ya que se pensaba que este mecanismo se había desarrollado mucho después, pasando de los animales terrestres a los humanos.

El pez gar manchado es una especie de agua dulce de la familia Lepisosteidae, presente en los Estados Unidos y con poblaciones menores en el noreste de México. Mientras en otras especies de peces cada ojo se conecta mediante nervios con el hemisferio cerebral contrario, por ejemplo el ojo derecho con el hemisferio izquierdo, en el pez gar ambos ojos poseen conexiones con ambos hemisferios, al igual que sucede en el ser humano.

La teoría predominante hasta hoy indicaba que esta conexión se desarrolló primero en las criaturas terrestres y, desde allí, continuó con los humanos, donde los científicos creen que ayuda con nuestra percepción de profundidad y visión 3D. En consecuencia, el nuevo estudio contradice esta concepción y confirma que este tipo de conexión ojo-cerebro es anterior a los animales que viven en la tierra.

Según un comunicado, este trabajo podría ser vital para comprender y explorar mejor la biología de los sistemas visuales. Es que la red de nervios que conecta a nuestros ojos con nuestro cerebro es sofisticada, pero el hallazgo en torno al pez gar indica que su evolución se concretó previamente a lo pensado. De esta forma, podrían existir más puntos en común con estas primitivas especies que aún ni siquiera intuimos, y que quizás nos aporten beneficios y conocimientos en diferentes áreas.

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Un pez único

Si pensamos en un pez que habitualmente es utilizado de modelo para el estudio científico, como el pez cebra, hallaremos la conexión ojo-cerebro que identifica a todos los peces modernos, con la unión exclusiva de un ojo a un hemisferio. Sin embargo, el pez gar ha evolucionado más lentamente que el pez cebra: esto significa que es más similar al último ancestro común compartido por peces y humanos.

Teniendo en cuenta esto, los especialistas creen que las mencionadas similitudes podrían convertir al pez gar en un poderoso modelo animal para estudios de salud en el ser humano. Los científicos llegaron a sus conclusiones, publicadas recientemente en la revista Science, luego de una larga serie de estudios y comparaciones con 11 especies de peces diferentes.

Utilizando una técnica innovadora para ver los nervios que conectan los ojos con el cerebro en las distintas tipologías de peces, compararon por ejemplo al pez cebra con el pez gar y con el resto de las variedades. Fue así que descubrieron la notable diferencia en la estructura nerviosa del gar manchado, que lo asemeja en este aspecto al ser humano y lo aleja de las especies de peces modernos.

Una nueva concepción

Los peces primitivos disponen de proyecciones visuales ipsilaterales o bilaterales. Esto significa que cada ojo tiene dos conexiones nerviosas, una a cada lado del cerebro. Los peces modernos no tienen este tipo de conexión ojo-cerebro, por lo tanto si el pez gar la desarrolló hace 450 millones de años esto significa que este tipo de sistema nervioso visual no se originó con los animales terrestres.

Además de su importancia por el cambio que supone en las concepciones científicas, el hallazgo podría abrir un nuevo campo de aplicaciones en torno al uso del pez gar como modelo animal en estudios dirigidos a obtener avances en el ser humano. En las últimas décadas, los modelos animales han tomado un papel central al momento de viabilizar importantes descubrimientos en las ciencias médicas.

Referencia

Bilateral visual projections exist in non-teleost bony fish and predate the emergence of tetrapods. R.J. Vigouroux et al. Science (2021).DOI:https://doi.org/10.1126/science.abe7790

Foto:

Aquí se puede ver el cerebro del pez gar en una imagen de microscopio. El hemisferio izquierdo del cerebro se ilumina en verde y el derecho en magenta. En la parte inferior de la imagen se pueden ver nervios de ambos colores que se conectan a ambos hemisferios. Esto demuestra que ambos ojos del gar están conectados a ambos lados de su cerebro, al igual que en el ser humano. Crédito: R.J. Vigouroux et al / Science.