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La visión ultravioleta de los renos

2012 febrero 2

Los renos (Rangifer tarandus) son capaces de percibir radiaciones electromagnéticas de muy corta longitud de onda. Pueden ver “luz” de más alta frecuencia que la de las radiaciones que corresponden al violeta en el espectro visible para la mayoría de mamíferos. Y digo la mayoría de mamíferos, porque el reno no es el único animal que posee esa capacidad en los miembros de nuestra clase; ratones, ratas, murciélagos y algunos marsupiales también la poseen. Pero el caso del reno es diferente.
Los mamíferos que he citado son animales que viven en entornos oscuros o en penumbra; podría incluso decirse que son animales fotófobos. Por eso es diferente el caso de los renos, porque estos ungulados no son fotófobos. Pero antes de hablar de los renos, me referiré a la visión del color, pues es necesaria una explicación previa al respecto.
En la naturaleza no existen los colores. Lo que hay en el universo son radiaciones electromagnéticas de diferentes frecuencias, y entre esas radiaciones no hay límites ni barreras. Son los sistemas visuales de los animales los que “crean” los colores. Una de las componentes del sistema visual (la retina en los ojos de vertebrados) contiene, en sus células, moléculas fotorreceptoras denominadas pigmentos visuales; cuando determinadas radiaciones electromagnéticas inciden en esas moléculas, se excitan; esto es, absorben la energía de la radiación y cambia su conformación. Ese cambio de conformación da inicio a una secuencia de acontecimientos dentro de la célula fotorreceptora que conduce a que se produzca una variación en el potencial eléctrico de su membrana. Y como consecuencia de ello, esa parte del sistema visual envía a la corteza cerebral señales bioeléctricas que son decodificadas en el cerebro como información visual.
Como es sabido, el espectro electromagnético es muy amplio, pero los animales solo son capaces de percibir las ondas que se encuentran dentro de un pequeño intervalo de frecuencias; es al que denominamos “espectro visible”. Ese espectro visible es, además, diferente en unos animales y en otros. Y la razón por la que no todos los animales vemos en el mismo intervalo ni percibimos los mismos colores es que cada especie dispone de su propio lote de pigmentos visuales. Unos pigmentos absorben radiaciones de unas longitudes de onda y otros las absorben de otras. Dependiendo de cuál es el intervalo de longitudes de onda que mejor son absorbidas por los pigmentos, así será la amplitud del espectro visible, así como los colores que puede diferenciar un animal.
Si un animal solo tiene un pigmento visual, da igual cuál sea la longitud de onda que absorbe con mayor eficiencia; detectará luz, pero no diferenciará colores. Si hay dos pigmentos, habrá dos longitudes de onda que absorberá con alta eficiencia, y si hay tres pigmentos, serán tres. El caso es que un sistema visual con más de un pigmento puede diferenciar las características de la radiación que emiten los objetos en función de la intensidad relativa con la que emite en cada zona del espectro visible. He dicho antes que los colores los crea el sistema visual porque son el resultado de la absorción diferencial de las ondas electromagnéticas por parte de determinadas moléculas. Sin ellas, no habría colores.
La retina de los seres humanos tiene dos tipos de fotorreceptores, conos y bastones. En los bastones hay un único pigmento, y es especialmente adecuado para la visión en condiciones de baja intensidad lumínica. Tenemos tres tipos de conos, cada uno con un tipo diferente de pigmento visual. Uno, el del azul-violeta, absorbe ondas en el intervalo de 400-500 nm de longitud (máxima a 430 nm); otro, el del verde, las absorbe en el intervalo 450-630 (máxima a 545 nm); y el tercero, el del rojo-amarillo, en el intervalo 500-700 nm (máxima a 570 nm). Todas las radiaciones que atraviesan la córnea llegan a la retina, pero no todas provocan en los tres fotorreceptores las mismas respuestas eléctricas. Esas respuestas eléctricas son procesadas por la corteza visual del cerebro y dependiendo de la intensidad con la que le llegan las respuestas procedentes de unos y otros fotorreceptores, así será el color que percibimos. Por ejemplo, si la radiación que emite un objeto se caracteriza por la mayor intensidad de las ondas de baja frecuencia (dentro siempre del espectro visible), el objeto lo veremos rojo, y si se caracteriza por la mayor intensidad de las de alta frecuencia, lo veremos azul o violeta. En la especie humana esos son los extremos entre los que vemos y diferenciamos colores.
Como antes he señalado, hay diferencias entre unos animales y otros en lo que se refiere a su capacidad para ver colores. Muchos insectos, por ejemplo, disponen de receptores que absorben con alta eficiencia ondas de longitud más corta que la de la luz violeta; esos insectos ven las radiaciones ultravioletas. Hay serpientes cuyos pigmentos visuales absorben ondas cuya longitud es más larga que la del rojo; esas serpientes ven radiaciones infrarrojas. Y hay animales que, como antes he señalado, no ven colores.
La capacidad que tienen los renos para percibir luz ultravioleta no tiene la misma base que la de los insectos. Los renos no tienen ningún pigmento para ello que no tengan otros ungulados; cuentan con los mismos pigmentos que el resto, solo que el pigmento que absorbe las ondas de menor longitud de onda (máxima frecuencia), llega a absorber longitudes de onda más cortas que las que absorben otros mamíferos. Esto es, el pigmento que en el resto de mamíferos absorbe la luz azul, es capaz de absorber también ciertas ondas de la zona ultravioleta del espectro.
En las altas latitudes la proporción de “luz ultravioleta” es relativamente alta. En las zonas próximas a los polos los rayos solares han de atravesar una mayor porción de atmósfera antes de incidir en la superficie de la Tierra y ello conlleva una mayor dispersión de la luz (llamada dispersión de Rayleigh). La dispersión depende, a su vez, de la longitud de onda, y es mayor en la parte del espectro correspondiente a las radiaciones ultravioletas que en la de la luz visible para nosotros. En las proximidades de los polos una parte importante de la radiación solar es la que resulta de la dispersión, y dado que la radiación ultravioleta contribuye en una medida muy importante, en esas zonas, las radiaciones de alta frecuencia son especialmente importantes en ellas. Además la nieve y el hielo llegan a reflejar hasta el 80% de las radiaciones ultravioletas, y eso es algo que ocurre con especial intensidad hacia el final del invierno y comienzo de la primavera, cuando la nieve cubre el paisaje y el día se alarga rápidamente. Por otra parte, en los días de mitad del invierno, cuando el sol se halla por debajo de la línea del horizonte, y en los amaneceres y atardeceres de finales del otoño e inicio de la primavera, la mayor parte de la luz es la que procede de la dispersión, no es luz incidente directa. Por lo tanto, es una luz con una importante componente de radiaciones de onda relativamente corta, y por lo tanto, ultravioleta y próxima al ultravioleta.
Así pues, en el entorno en el que se desenvuelven los renos es muy importante contar con la posibilidad de percibir las radiaciones próximas al ultravioleta. Además, los líquenes del género Cladonia, que son parte muy importante de la dieta de los renos, absorben en mayor medida la luz ultravioleta que otras longitudes de onda; y gracias a ello, en condiciones de baja intensidad de luz, los renos distinguen mucho mejor esos líquenes. Y por otro lado, el pelaje del lobo blanco refleja la luz ultravioleta en una proporción muy pequeña, lo que facilita al reno el poder distinguir en la nieve al que es su principal depredador. Las ventajas que para los renos representa el poder percibir longitudes de onda inferiores a las que perciben el resto de ungulados son evidentes; esas ventajas se traducen en mejores condiciones para el crecimiento y menos riesgo de ser depredados.

Fuente: Christopher Hogg, Magella Neveu, Karl-Arne Stokkan, Lars Folkow, Phillippa Cottrill, Ronald Douglas, David M. Hunt & Glen Jeffery (2011): “Arctic reindeer extend their visual range into the ultraviolet” The Journal of Experimental Biology 214: 2014-2019

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