El origen de nuestros ojos: cuando nuestros antepasados eran cíclopes

Durante décadas, el ojo ha sido uno de los grandes enigmas de la evolución. Charles Darwin decía que pensar en el origen de un órgano tan sofisticado le hacía estremecerse. ¿Cómo se podía haber ido construyendo una estructura capaz de detectar la luz de manera que el cerebro pudiera formar imágenes tridimensionales con las cuales interpretar el mundo, a partir de la acumulación de cambios pequeños y graduales? Una nueva hipótesis científica publicada en la revista Current Biologypropone una respuesta sorprendente. Nuestros ojos podrían provenir de un único ojo ancestral situado en el centro de la cabeza en unos animales marinos muy simples. Quizás no es casualidad que tantas mitologías antiguas imaginasen cíclopes, seres con un único ojo en el centro de la frente. Mucho antes de que existieran los vertebrados con dos ojos laterales, nuestros antepasados podrían haber tenido realmente un único ojo central primitivo.La investigación, liderada por los neurobiólogos Dan-Eric Nilsson (Universidad de Lund, en Suecia) y Tom Baden (Universidad de Sussex, en Inglaterra), sugiere que hace unos 560 millones de años los ancestros de los vertebrados tenían un único sistema fotosensible central, semejante a un “tercer ojo”. Con el tiempo, este órgano se separó en dos, que se fueron especializando hasta dar lugar a las retinas modernas.

La idea es revolucionaria porque subvierte una visión muy arraigada: que los ojos de los vertebrados evolucionaron simplemente añadiendo complejidad a unos ojos laterales primigenios. Según el nuevo modelo, la retina de los vertebrados no sería una invención completamente nueva, como se pensaba, sino la reutilización optimizada de un sistema ancestral ya existente. En biología evolutiva, este patrón de evolución es muy frecuente: la evolución no genera nada desde cero, sino que recicla, modifica y reconecta estructuras antiguas.Detectar la luz ambiental

Los investigadores parten de una observación clave. En casi todos los animales invertebrados, como insectos, moluscos o gusanos, sus ojos utilizan un tipo de células fotosensibles llamadas rabdoméricas. En cambio, los vertebrados utilizamos principalmente células fotoreceptoras ciliares, los llamados bastones y conos de la retina. Esta diferencia hacía pensar que los ojos de los vertebrados tenían un origen evolutivo completamente diferente. Esta nueva hipótesis sugiere que los animales primitivos que acabarían dando lugar a los vertebrados vivían semienterrados en el fondo marino. En este estilo de vida, los ojos laterales no eran útiles. Si un animal vive enterrado, no necesita perseguir presas ni orientarse visualmente. Esto podría haber provocado la pérdida de los ojos laterales ancestrales. Pero continuaría necesitando un sistema fotosensible para detectar la luz ambiental, regular ritmos circadianos o mantener la postura corporal central. El lugar más adecuado atendiendo a su estilo de vida sería en la parte superior de la cabeza. Con el tiempo, algunos descendientes de estos animales ancestrales abandonaron la vida sedentaria y comenzaron a nadar. En aquel momento, aquel único “ojo central” habría adquirido nuevas funciones. Sus células fotosensibles se reorganizaron en pequeñas cavidades capaces de detectar la dirección de la luz, como hacen los ojos actuales. Esto le permitía saber si se inclinaba hacia arriba o hacia abajo dentro del agua, una información esencial para estabilizar el movimiento. Más adelante, estas estructuras se desplazaron hacia los costados de la cabeza y se transformaron en ojos laterales verdaderos, como los que conocemos actualmente. Rastros del ojo central único

Sin embargo, ¿hay alguna prueba que sustente esta hipótesis? Pues sí. Lo más fascinante es que todavía hoy conservamos un rastro de aquel “ojo central” antiguo. Es la glándula pineal, una estructura neurológica situada en el centro del cerebro que se encarga de regular los ritmos biológicos en función de si es de día o de noche. En los peces y algunos reptiles, esta glándula todavía es sensible a la luz. En humanos ya no detecta luz directamente, pero continúa funcionando como un reloj biológico. Los autores de este estudio argumentan que la retina de los ojos y la glándula pineal del cerebro, que sería un vestigio del ojo cíclope primitivo, comparten un origen evolutivo común. Este origen evolutivo común se apoya en la presencia de un mismo tipo de moléculas implicadas en la fotorecepción en ambas estructuras, las llamadas opsinas. Y también en el hecho de que la glándula pineal tiene unas células llamadas pinealocitos que son muy parecidas a las fotorreceptoras de la retina.Esta interpretación también permite explicar por qué la retina es tan compleja. Lejos de ser una simple capa sensible a la luz, vendría a ser una pequeña extensión del cerebro, ya que tiene más de un centenar de tipos neuronales diferentes. Naturalmente, aún hay que contrastar esta propuesta. Algunos paleontólogos han encontrado fósiles de vertebrados primitivos con cuatro ojos, dos laterales y dos superiores, lo que podría indicar una etapa intermedia en esta historia evolutiva.

En cualquier caso, independientemente de los detalles que aún hay que confirmar, esta investigación muestra una de las grandes lecciones de la evolución. Las innovaciones más espectaculares a menudo nacen de estructuras antiguas reutilizadas de manera nueva. Nuestros ojos, capaces de leer, reconocer rostros o contemplar galaxias lejanas, podrían tener su origen en una pequeña mancha sensible a la luz situada encima de la cabeza de un animal marino casi sin cerebro. Y quizás es precisamente eso lo que hace la evolución tan extraordinaria.