La sofisticada red de nervios que conectan los ojos con el cerebro evolucionó 100 millones de años antes de lo pensado, tras ser identificada en peces ancestrales hace al menos 450 millones de años.
«Es la primera vez para mí que uno de nuestros estudios literalmente obliga a cambiar el libro de texto con el que estoy enseñando», explica en un comunicado el integrante del equipo descubridor Ingo Braasch, profesor asistente en el Departamento de Biología Integrativa de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Michigan State.
Este trabajo, publicado en Science, también significa que este tipo de conexión ojo-cerebro es anterior a los animales que viven en la tierra. La teoría existente había sido que esta conexión se desarrolló primero en las criaturas terrestres y, desde allí, se trasladó a los humanos, donde los científicos creen que ayuda con nuestra percepción de profundidad y visión 3D.
Este trabajo, que fue dirigido por investigadores de la organización de investigación pública Inserm de Francia, hace más que remodelar nuestra comprensión del pasado. También tiene implicaciones para la investigación médica futura.
Estudiar modelos animales es una forma inestimable para que los investigadores aprendan sobre la salud y la enfermedad, pero establecer conexiones con las condiciones humanas a partir de estos modelos puede ser un desafío.
El pez cebra es un animal modelo popular, por ejemplo, pero su cableado ojo-cerebro es muy distinto al de un humano. De hecho, eso ayuda a explicar por qué los científicos pensaron que la conexión humana se desarrolló por primera vez en criaturas terrestres de cuatro extremidades, o tetrápodos.
«Los peces modernos no tienen este tipo de conexión ojo-cerebro», dijo Braasch. «Esa es una de las razones por las que la gente pensó que era algo nuevo en los tetrápodos».
Braasch es uno de los principales expertos del mundo en un tipo diferente de pez conocido como gar, una variedad de los lepisosteiformes. Ha evolucionado más lentamente que el pez cebra, lo que significa que es más similar al último ancestro común compartido por peces y humanos. Estas similitudes podrían convertir a este pez en un poderoso modelo animal para estudios de salud, razón por la cual Braasch y su equipo están trabajando para comprender mejor la biología y la genética de los gars.
Esa, a su vez, es la razón por la que los investigadores de Inserm buscaron a Braasch para este estudio. «Sin su ayuda, este proyecto no habría sido posible», dijo Alain Chédotal, director de investigación de Inserm y líder de grupo del Vision Institute en París. «No teníamos acceso al gar manchado, un pez que no existe en Europa y ocupa una posición clave en el árbol de la vida».
Para hacer el estudio, Chédotal y su colega, Filippo Del Bene, utilizaron una técnica innovadora para ver los nervios que conectan los ojos con el cerebro en varias especies de peces diferentes. Esto incluyó al pez cebra bien estudiado, pero también especímenes más raros como el gar de Braasch y el pez pulmonado australiano proporcionados por un colaborador de la Universidad de Queensland.
En un pez cebra, cada ojo tiene un nervio que lo conecta con el lado opuesto del cerebro del pez. Es decir, un nervio conecta el ojo izquierdo con el hemisferio derecho del cerebro y otro nervio conecta su ojo derecho con el lado izquierdo de su cerebro.
Los otros peces, más «antiguos», hacen las cosas de manera diferente. Tienen lo que se llama proyecciones visuales ipsilaterales o bilaterales. Aquí, cada ojo tiene dos conexiones nerviosas, una a cada lado del cerebro, que es también lo que tienen los humanos.
Armado con un conocimiento de la genética y la evolución, el equipo podría mirar hacia atrás en el tiempo para estimar cuándo aparecieron por primera vez estas proyecciones bilaterales. De cara al futuro, el equipo quiere aprovechar este trabajo para comprender y explorar mejor la biología de los sistemas visuales.
