El mapa del sistema visual del pulpo revela su propia solución para la visión: ScienceAlert
Un audaz esfuerzo por mapear la parte óptica del cerebro del pulpo ha revelado un sistema visual con muchas similitudes y diferencias con el nuestro.
Los paralelos son particularmente interesantes porque hablan de la naturaleza aparentemente aleatoria de la evolución convergente.
Los humanos y los pulpos se separaron de un ancestro común hace 500 millones de años y, sin embargo, las formas en que nuestros respectivos sistemas visuales evolucionaron para resolver los mismos problemas son extrañas. A pesar de nuestras diferentes morfologías, estilos de vida y hábitats, los vertebrados y los pulpos evolucionaron de forma independiente, por ejemplo, una pupila y un cristalino que dirige la luz hacia la retina.
Los cefalópodos de cuerpo blando (calamares, pulpos y sepias) tienen el cerebro más grande de todos los invertebrados, con dos tercios de su tejido de procesamiento central dedicado únicamente a la visión.
Como era de esperar de toda esta sala, estas criaturas del océano tienen muy buena visión, incluso en la oscuridad. piel de pulpo contiene las mismas proteínas de pigmento que los ojospermitiendo que su dermis “vea” los detalles de su entorno y se camufle en consecuencia.
El estudio actual realizado por investigadores de la Universidad de Oregón es el primero en mapear de manera integral el sistema visual de un pulpo. Se necesitaron más de 26.000 células recolectadas durante la disección de los dos adolescentes para ser analizadas colón de california (Pulpo bimaculoides) pulpos.
Aunque los cerebros de estos pulpos jóvenes eran completamente funcionales, parecían estar en proceso de crecimiento. De hecho, alrededor de un tercio de las neuronas distribuidas en los lóbulos visuales parecían estar todavía en desarrollo.
Cuando los investigadores secuenciaron las células de cefalópodo, encontraron cuatro poblaciones principales, cada una de las cuales emitía una señal química diferente: algunas con dopamina, algunas con acetilcolina, algunas con glutamina y otras con dopamina y glutamina.
Estos neurotransmisores se ven en cerebros de vertebrados como el nuestro, pero los cerebros de los cefalópodos tenían varios grupos pequeños de neuronas que expresaban sustancias químicas únicas.
Por ejemplo, se ha descubierto que el anillo de células alrededor del lóbulo óptico produce octopamina, un neurotransmisor estrechamente relacionado con una hormona en nuestro cuerpo llamada noradrenalina.
Lo que hace exactamente la octopamina en los pulpos es un misterio que requiere más investigación para resolverse. Sin embargo, se sabe que el cerebro de las moscas de la fruta está activo durante el vuelo y, en muchos otros invertebrados, es esencial para funciones relacionadas con la preparación de sus cuerpos y sistemas nerviosos para el movimiento.
Este nuevo mapa del cerebro del pulpo puede ayudar a futuros esfuerzos. Los investigadores han identificado varios factores de transcripción genética y moléculas de señalización exclusivas de los pulpos que aparentemente ayudan a dar forma al desarrollo neuronal de alguna manera.
Estudios posteriores pueden eliminar o silenciar estos factores para comprender su posible papel en el cerebro de los cefalópodos.
“El atlas que presentamos aquí proporciona una hoja de ruta para tales estudios y, de manera más general, un camino para desentrañar la lógica funcional, de desarrollo y evolutiva del sistema visual de los cefalópodos”, dijeron los autores. escribe.
Al igual que los vertebrados, el sistema visual del pulpo está estructurado en capas, pero no como el nuestro. La variedad de tipos de células y la forma en que se organizan en el cerebro de los cefalópodos es fundamentalmente diferente.
“Obviamente, las neuronas no son compatibles: usan diferentes neurotransmisores” explica Biólogo Chris Niell de la Universidad de Oregón.
“Pero tal vez estén haciendo el mismo tipo de cálculos, solo que de una manera diferente”.
Una de las preguntas más importantes es cómo evolucionó el sistema visual de los cefalópodos. A los pulpos les crecen cerebros enormes a lo largo de los años, pero ¿cómo contribuye la información de la retina a este crecimiento?
En los vertebrados, los fotorreceptores de la retina no se comunican directamente con el cerebro. En cambio, transmiten mensajes a otras neuronas. Pero en los cefalópodos, los fotorreceptores se conectan directamente a los lóbulos ópticos del cerebro.
El trabajo futuro debería examinar cómo estos mensajes directos afectan el desarrollo de las neuronas inmaduras y cómo estas neuronas inmaduras finalmente se integran en el sistema visual maduro.
Niell y sus colegas ahora continúan su trabajo para mapear el tercio restante del cerebro del pulpo.
El estudio fue publicado Biología actual.
