Un estudio reciente publicado en el Journal of Experimental Biology, sugiere que la cantidad de oxígeno disponible para los invertebrados marinos como los calamares, cangrejos y pulpos puede ser mucho más importante para su visión de lo que se pensaba anteriormente.

En el informe, publicado en línea el 24 de abril, los investigadores observaron una caída significativa en la actividad retiniana en cuatro especies de larvas marinas (dos cangrejos, un pulpo y un calamar) cuando los animales estuvieron expuestos a ambientes con bajo contenido de oxígeno durante tan solo 30 minutos.

Para algunas especies, incluso una caída minúscula en los niveles de oxígeno resultó en una pérdida de visión casi inmediata, lo que eventualmente causó una ceguera casi total antes de que el oxígeno volviera a activarse.

Según la autora principal del estudio, Lillian McCormick, candidata a doctorado en el Scripps Institution of Oceanography en La Jolla, California, alguna forma de discapacidad visual puede ser una realidad cotidiana para estas especies, que migran entre la superficie altamente saturada de oxígeno del océano y en las profundidades bajas en oxígeno, durante sus rutinas diarias de alimentación. Y a medida que los niveles de oxígeno en los océanos continúan disminuyendo en todo el mundo, en parte debido al cambio climático, los riesgos para estas criaturas podrían intensificarse.

Crédito: Isabel Galvez / Unsplash

McCormick dijo en un comunicado:

Me preocupa que el cambio climático vaya a empeorar este problema, y que la discapacidad visual pueda ocurrir con mayor frecuencia en el mar”.

La investigación

Para el nuevo estudio, McCormick y su equipo investigaron el calamar de mercado (Doryteuthis opalescens), el pulpo de dos puntos (Octopus bimaculatus), el cangrejo de atún (Pleuroncodes planipes) y el agraciado cangrejo de roca (Metacarcinus gracilis). Estas especies son todas locales del Océano Pacífico, en el sur de California, y todas participan en una rutina diaria de buceo conocida como migración vertical. Por la noche, nadan cerca de la superficie para alimentarse; por el día, descienden a mayores profundidades para esconderse del Sol (y los depredadores hambrientos que este trae).

A medida que estas criaturas migran hacia arriba y hacia abajo en la columna de agua, la disponibilidad de oxígeno cambia dramáticamente. El océano está lleno de oxígeno cerca de la superficie, donde el aire y el agua se encuentran, y mucho menos saturado de oxígeno a 50 metros debajo de la superficie, donde muchos crustáceos y cefalópodos se esconden durante el día.

Para averiguar si estos cambios diarios en el oxígeno afectan la visión de los animales, McCormick colocó pequeños electrodos en los ojos de cada una de sus larvas de prueba, ninguna de las cuales midió más de 0.15 pulgadas (4 milímetros). Estos electrodos registraron la actividad eléctrica en los ojos de cada larva cuando sus retinas reaccionaron a la luz, «como una especie de electrocardiograma (ECG), pero para tus ojos en lugar de tu corazón», dijo McCormick.

Crédito: Jim Strasma / Unsplash

Cada larva se colocó en un tanque de agua y se le hizo mirar una luz brillante mientras el nivel de oxígeno del agua disminuía constantemente. Los niveles cayeron desde un 100% de saturación de aire, niveles de oxígeno que esperaría encontrar en la superficie del océano, hasta aproximadamente un 20% de saturación, que es más bajo de lo que experimentan actualmente. Después de 30 minutos de esta condición de bajo nivel de oxígeno, los niveles de oxígeno se incrementaron de nuevo al 100%.

Si bien cada una de las cuatro especies mostró una tolerancia ligeramente diferente, las cuatro dieron un golpe notable a la visión cuando se expusieron al ambiente de bajo oxígeno. En general, la actividad retiniana de cada larva se redujo entre 60% y 100% en condiciones de bajo oxígeno. Algunas especies, particularmente el calamar de mercado y el cangrejo de roca, demostraron ser tan sensibles que comenzaron a perder su visión tan pronto como los investigadores comenzaron a disminuir el oxígeno en el tanque.

McCormick dijo:

Cuando llegaron a los niveles más bajos de oxígeno, estos animales estaban casi ciegos”.

La buena noticia es que la pérdida de visión no fue permanente. Después de aproximadamente una hora de regresar a un ambiente de oxígeno completamente saturado, todas las larvas recuperaron al menos el 60% de su visión, con algunas especies recuperándose al 100% de funcionalidad.

Crédito: Adam Muise / Unsplash

Océanos con menos oxígeno

Es probable que debido a que el Pacífico experimenta naturalmente muchas condiciones de bajo oxígeno cerca del sur de California, estas especies altamente sensibles lidian con algún tipo de discapacidad visual cada día, dijo McCormick. (Sin embargo, se necesita más investigación para estar seguro). Con suerte, agregó McCormick, estas especies en riesgo están desarrollando comportamientos de evitación de manera natural para que naden a las partes más altas en oxígeno del océano cuando se presenta una discapacidad visual grave.

Sin embargo, dijo McCormick, la rápida desoxigenación causada por el cambio climático podría dificultar la adaptación de estas especies. Según un estudio realizado en 2017 en la revista Nature, los niveles totales de oxígeno en los océanos han disminuido en un 2% a nivel mundial en los últimos 50 años y se prevé que disminuyan hasta en un 7% adicional para el año 2100. El cambio climático es un factor importante, y el estudio de Nature descubrió pérdidas, especialmente en las partes altas del océano, donde las larvas estudiadas por McCromick tienden a pasar la mayor parte de sus vidas.

Esta desoxigenación inducida por el calentamiento, junto con fuerzas naturales como los patrones de circulación del viento y el agua que hacen que los niveles de oxígeno cercanos a la superficie sean inconsistentes en la región, podría hacer que las criaturas más vulnerables pierdan su visión cuando más la necesitan. Los animales en riesgo podrían volverse menos efectivos en la caza de alimentos cerca de la superficie y podrían pasar por alto signos sutiles de depredadores entre ellos, dijo McCormick. Es una posibilidad sombría, sin embargo, se necesita más investigación para determinar la cantidad de pérdida de visión relacionada con el oxígeno que realmente se necesita antes de que estas criaturas cometan errores potencialmente dañinos.

El estudio científico ha sido publicado en Journal of Experimental Biology.