Incluso el hilo de un pescador vendería un tiburón ballena corto. Estos peces, los más grandes del planeta, miden hasta 18 metros de largo y pesan tanto como dos elefantes. Los superlativos no terminan ahí: los tiburones ballena también tienen uno de los rangos verticales más largos de cualquier criatura marina, alimentándose por filtración desde la superficie del océano hasta casi 2000 metros hacia el abismo de tinta.
Nadar entre aguas superficiales brillantes y el mar profundo y negro como boca de lobo debería forzar los ojos del tiburón, haciendo imposible su estilo de vida. Pero los investigadores ahora han descubierto el cableado genético que evita que esto suceda.
El estudio, publicado esta semana en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, señala una mutación genética que hace que un pigmento visual en la retina del tiburón ballena sea más sensible a los cambios de temperatura. Como resultado, los pigmentos, que detectan la luz azul en ambientes oscuros,se activan en las frías aguas profundas y se desactivan cuando los tiburones regresan a la superficie templada para alimentarsepermitiéndoles priorizar diferentes partes de su visión a diferentes profundidades. Irónicamente, la alteración genética es sorprendentemente similar a la que degrada los pigmentos en las retinas humanas, causando ceguera nocturna.
No está claro por qué los tiburones ballena se sumergen tan profundo. Debido a que la presa es escasa a estas profundidades, el comportamiento puede estar relacionado con el apareamiento. Pero hagan lo que hagan, los tiburones dependen de un pigmento sensible a la luz en sus retinas llamado rodopsina para navegar en las aguas oscuras. Aunque los pigmentos son menos útiles en hábitats soleados, ayudan a muchos vertebrados, incluidos los humanos, a detectar la luz en ambientes oscuros. En las profundidades del mar, los pigmentos de rodopsina en los ojos de los tiburones ballena están específicamente calibrados para ver la luz azul, el único color que llega a estas profundidades.
Investigaciones anteriores han revelado tiburones gato nublados que habitan en el fondo (Scyliorhinus torazame) tener pigmentos calibrados de manera similar en sus ojos para detectar la luz azul. Pero estos pequeños tiburones están contentos en las profundidades, lo que hace que los tiburones ballena sean los únicos tiburones conocidos que lucen estos pigmentos en las aguas poco profundas. En aguas más claras, estos pigmentos azules sensibles a la luz podrían actuar como un obstáculo para ver otros tipos de luz, pero los tiburones ballena aún pueden maniobrar con facilidad mientras aspiran mariscos.
Para descubrir qué hace que la visión del tiburón ballena sea tan versátil tanto en aguas claras como oscuras, Shigehiro Kuraku, biólogo evolutivo del Instituto Nacional de Genética de Japón, y sus colegas diseccionaron el ojo de un tiburón cebra, un pariente cercano de los tiburones ballena que frecuenta los corales. arrecifes y tiene un rango vertical mucho más restringido. Compararon la información genética que extrajeron del tejido del tiburón cebra con los datos genómicos del tiburón ballena publicados previamente para identificar dónde difería el código genético de los dos tiburones.
Identificaron dos puntos, los sitios 94 y 178 en el ADN de los tiburones, donde había mutaciones que alteraban la composición de aminoácidos de la proteína rodopsina. La mutación en el sitio 94 fue particularmente intrigante. La misma sustitución de aminoácidos ocurre en el bacalao negro, un habitante de las profundidades marinas que se encuentra alrededor de la Antártida y que también puede ver la luz azul. Esto llevó al equipo a concluir que el «cambio al azul» en la visión del tiburón ballena está relacionado principalmente con la mutación en el sitio 94.
Los tiburones ballena y el bacalao negro no son los únicos organismos con una mutación en el sitio 94. En los humanos, una alteración genética aquí disminuye la estabilidad y la eficacia de los pigmentos de rodopsina en la retina, lo que desencadena una afección conocida como ceguera nocturna estacionaria congénita. Los afectados tienen problemas para ver en situaciones de poca luz.
Los investigadores proponen que se está desarrollando un proceso similar en las retinas de los tiburones ballena. Mediante la manipulación de los aminoácidos que se encuentran en los sitios 94 y 178 en los tejidos de tiburón ballena y cebra en el laboratorio, descubrieron que los pigmentos de rodopsina de los peces se vuelven menos estables y se degradan a temperaturas más cálidas. Esto significa que sus pigmentos azules sensibles a la luz probablemente sean más efectivos en aguas más profundas y frías que en la superficie más cálida.
Como resultado, la visión de los tiburones ballena está en un estado de flujo mientras migran arriba y abajo de la columna de agua debido a que las temperaturas cambiantes activan y desactivan sus pigmentos sensibles a la luz azul. “La visión azul de los tiburones ballena se enciende en aguas profundas, mientras que se apaga cerca de la superficie”, dice Kuraku. Sintonizar estos pigmentos a menor profundidad permite a los tiburones ver un espectro de colores disponibles en lugar de enfocarse solo en la luz azul.
Varios otros buceadores profundos, como los cachalotes, emplean una estrategia similar al ajustar sus pigmentos para filtrar la luz azul en las profundidades oscuras, señala Jeffry Fasick, ecologista visual de la Universidad de Tampa que no participó en el nuevo estudio.
Pero lo que distingue a los tiburones ballena es que se benefician visualmente de una mutación que degrada los pigmentos. “Es intrigante porque no debería ser ventajoso que un animal evolucione para tener esa mutación, pero está extendida por toda la especie”, dice Fasick. “Hacen coincidir su sensibilidad con la luz disponible”.
