Algunos peces visualizan longitudes de onda de luz del infrarrojo cercano al alimentar las células cónicas sensibles a la luz roja en sus ojos con vitamina A2.
Introducción
Después de un día largo y caluroso, el sol se pone sobre las cimas de las montañas tiñendo el cielo de un profundo carmesí. Los atardeceres son rojos y anaranjados porque la luz del sol pasa a través de más gases atmosféricos cuando está bajo en el horizonte. En estas elevaciones bajas, las moléculas de aire dispersan tanta luz azul de longitud de onda corta que solo las longitudes de onda rojas y naranjas más largas llegan a nuestros ojos. El rojo es en realidad la longitud de onda más larga en el "espectro visible", definido como el rango de luz que los humanos pueden ver.
Los atardeceres son rojos porque la luz del sol pasa por más atmósfera cuando baja en el horizonte. Esto disipa tanta luz azul que vemos las ondas más largas que son rojas.
Sin embargo, hay animales que ven más allá de lo que nosotros vemos. Hay pájaros, mariposas y abejas que pueden ver la luz ultravioleta (UV), que tiene ondas más cortas que la luz violeta que nuestras retinas pueden detectar. Antes se creía que la luz infrarroja cercana no se podía ver porque se pensaba que sus ondas más largas que las rojas producían mucho ruido visual. Ahora se sabe que eso no es cierto.
La estrategia
El arcoiris que se arquea en el cielo es quizás la ilustración más icónica del espectro visible, con longitudes de onda de luz que van desde los 400 nanómetros (violeta) hasta los 780 nanómetros (rojo). Justo más allá se encuentra una región de luz llamada "infrarrojo cercano", que abarca longitudes de onda entre 780 y 1,000 nanómetros. Ahora se sabe que algunos tipos de peces de agua dulce pueden ver la luz infrarroja cercana.
Para entender cómo los peces ven ondas de luz tan largas, necesitamos entender un poco sobre el proceso que permite ver a los animales: la fototransducción. En este proceso, la luz entra a la pupila, se enfoca en el lente del ojo, y llega a la retina, la que contiene cientos de millones de células fotorreceptoras. Como otras células receptoras, estas células convierten la información en señales eléctricas que el cerebro puede interpretar.
Fotorreceptores con forma de bastón ayudan con el contraste de luz y nos permiten ver con<br data-owner="balance-text">menos luz. Cuando hay más luz, tres tipos de fotorreceptores en forma de conos (rojos, verdes<br data-owner="balance-text">y azules) nos ayudan a ver colores porque son más susceptibles a las diferentes ondas de luz.
Las células fotorreceptoras vienen en dos formas distintas, y cada una cumple un rol específico en nuestra visión. Fotorreceptores con forma de bastón ayudan con el contraste de luz y nos permiten ver con menos luz. Al caminar por una pieza oscura, los receptores de bastón te ayudan a encontrar el rumbo aún cuando no puedes distinguir colores. Cuando hay más luz, tres tipos de fotorreceptores en forma de conos (rojos, verdes y azules) nos ayudan a ver colores porque son más susceptibles a las diferentes ondas de luz.
Mirando hacia arriba en un día despejado, los receptores del cono azul activan y estimulan las células nerviosas que hacen que nuestro cerebro perciba el cielo como "azul". En un bosque en primavera, los receptores verdes se disparan cuando examinamos con la vista las frondosas copas de los árboles. Centrándonos en un cardenal norteño posado en una rama, los receptores rojos alertan a nuestro cerebro sobre la belleza del pájaro brillante. Los tres tipos de receptores de cono trabajan en equipo para pintar las percepciones de nuestro cerebro con todos los colores del arcoíris. A medida que miramos hacia lugares distintos, cambios en la cantidad, intensidad y duración en la que los variados receptores de cono se combinan crean una imagen “a todo color” de la escena que estamos viendo.
La vitamina A viene en dos formas y es parte del complejo de que componen las células de bastón y los conos. En los humanos y en la mayoría de los vertebrados, la vitamina A1 (comúnmente llamada retinol) es la principal. Según un estudio del 2015, algunos peces pueden ver ondas de luz más largas porque tienen una enzima que convierte la vitamina A1 en vitamina A2 (llamada dehidroretinol). La vitamina A2 parece cambiar la sensibilidad de los conos rojos hacia las ondas largas, lo que le permite a los peces con esta enzima ver la luz infrarroja cercana.
Las posibilidades
La tecnología de imágenes basada en los ojos de los peces podría producir variados dispositivos de visualización infrarroja más compactos, versátiles, sostenibles y de menor uso energético. También podría ayudar a los robots a navegar en aguas oscuras para limpiar derrames de petróleo, estudiar ecosistemas inaccesibles, y guiar redes de pesca “inteligentes” para evitar la captura de especies en peligro de extinción.
Las habilidades visuales de los peces también nos podrían ayudar a los humanos a navegar en la oscuridad.
