En la Facultad de Medicina de la Universidad del País Vasco hemos analizando los ojos de tres rorcuales varados en diferentes playas de España entre 2019 y 2021. Y su estudio nos ha ayudado a saber cómo ven las ballenas.
Las tres ballenas que han servido para nuestra investigación tenían medidas similares, alrededor de 18 metros de largo, y pesaban 20 toneladas. Cada ojo era del tamaño de una pelota de balonmano (13 cm de diámetro) y pesaba un kilo.
Ojos para sobrevivir en las profundidades
Los rorcuales, pertenecientes a la familia Balaenoptera, son cetáceos conocidos por su velocidad y aerodinámica, lo que les ha valido el apodo de “galgos de los mares”.
Estos animales marinos carecen de dientes y se alimentan filtrando krill en las zonas superficiales del océano. Su adaptación al medio marino ha dotado a sus órganos, especialmente los ojos, de características únicas que les permiten sobrevivir en las profundidades.
Ballenas varadas
El primer ojo provenía de un rorcual común que varó en Sopelana (Vizcaya, País Vasco) tras la borrasca Helena en febrero de 2019. Tener acceso a sus ojos nos permitió realizar estudios anatómicos y moleculares, además de cultivar las neuronas ganglionares y las células gliales de la retina, conocidas como glía de Müller.
El segundo ojo, de un rorcual boreal, se obtuvo en la playa de Tapia de Casariego (Asturias) durante la borrasca Filomena en enero de 2021. Este material permitió confirmar los hallazgos previos e inmortalizar las células de Müller para investigaciones futuras.
El tercer ojo correspondía a un rorcual que varó en Tavernes (Valencia) en mayo de 2021. En este caso, el ojo de la ballena nos sirvió para corroborar nuevamente los estudios anatómicos y moleculares realizados con los otros ejemplares. Los resultados se publicaron en varias revistas científicas.
Fotografía de microscopía electrónica de barrido de la córnea del ojo de una de las ballenas. Fotografía premio de la Sociedad Española de Oftalmología. / Elena Vecino y Luis López
Adaptaciones anatómicas del ojo
En los ojos de los rorcuales encontramos adaptaciones extraordinarias que les permiten resistir las altas presiones y la escasa luz de las profundidades marinas:
- La córnea, que permite la entrada de luz al ojo, es hasta cuatro veces más gruesa que la humana. Este refuerzo, junto con la esclera, protege al órgano visual contra las presiones extremas en el hábitat marino profundo.
- El cristalino en los rorculaes es esférico, para facilitar la visión bajo el mar, a diferencia de los mamíferos terrestres, que es lenticular.
- La esclera, o parte blanca del ojo, es extremadamente gruesa en estos cetáceos: llega a medir hasta 4 centímetros, en contraste con el medio milímetro en humanos. Está formada por colágeno endurecido, lo que protege la retina como si estuviera dentro de un cofre.
- El cuerpo cavernoso es un tejido que rodea el nervio óptico y contiene numerosos vasos sanguíneos y músculo liso. En la ballena, cuando se llena de sangre, impulsa el ojo hacia el exterior, permitiendo enfocar de un modo similar a como lo hace un telescopio.
Estos resultados han sido publicados en el capítulo ¿Cómo ven las ballenas? del libro Mamíferos marinos.
Vaso del cuerpo cavernoso del ojo de la ballena, rodeado de fibras de colágeno. Fotografía de microscopía electrónica de barrido. / Elena Vecino y Luis López
Características visuales: visión en blanco y negro
Nuestro análisis reveló que la retina de los rorcuales carece de conos, las células responsables de percibir colores y luz intensa. Por el contrario, está compuesta únicamente por bastones, que son sensibles a bajas intensidades lumínicas y funcionan en condiciones de poca luz.
Esto indica que las ballenas solo ven en blanco y negro, una adaptación al entorno oscuro del océano.
Además, las neuronas melanopsínicas, responsables de informar al cerebro sobre los ciclos de luz/oscuridad (denominados ritmos circadianos), están muy desarrolladas en las ballenas. Esto nos revela que tienen alta sensibilidad a la luz y pueden percibir las intensidades lumínicas variables en los distintos hemisferios, lo que les podría ayudar a orientarse.
Aunque los ojos de las ballenas son grandes, su densidad de neuronas ganglionares, encargadas de procesar la información visual y enviarla al cerebro, es muy baja. Esto significa que la cantidad de señales visuales que llegan al cerebro es limitada y da como resultando una visión reducida, como indicamos en el estudio publicado en Frontiers in Anatomy. Metafóricamente hablando, las ballenas podrían llevar el pin de baja visión.
Microscopía electrónica de barrido de la retina de una ballena, coloreada digitalmente. Premio Scientific American NeuroArt de la SENC. / Elena Vecino Cordero y Luis López Vecino
Reconocimientos artísticos
Además de su valor científico, las imágenes obtenidas durante esta investigación han sido reconocidas por su belleza y han ganado varios premios nacionales e internacionales, entre ellos, el de Scientific American NeuroArt.
Estas fotografías se han expuesto en siete museos marítimos, de fotografía y galerías de arte nacionales e internacionales. En la actualidad está en el Museo Nacional de Ciencias Naturales de Madrid, donde permanecerá hasta finales de mayo.
Las exposiciones han sido adaptadas a personas invidentes y con baja visión, incorporando fotografías texturizadas, audioguías y recorridos señalizados con cintas podotactiles. Además, hemos editado tres vídeos que cuentan la historia de la investigación desde el comienzo hasta la exposición: Elena y la ballena; ¿Cómo ven las ballenas? y Cómo adaptar una exposición fotográfica a personas que no ven.
El estudio de los ojos de estos tres rorcuales ha permitido conocer en profundidad las adaptaciones anatómicas y funcionales que posibilitan su vida en el medio marino. Estas investigaciones no solo arrojan luz sobre la biología de estos cetáceos: llevadas al museo, permiten destacar la importancia de preservar y estudiar la biodiversidad de nuestros océanos.
Autores:
- Elena Vecino Cordero (Catedrática de Biología Celular (UPV/EHU), Licenciada en Bellas Artes, Life Member Clare Hall Cambridge (UK). Directora del Grupo Oftalmo-Biología Experimental (GOBE), Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea)
- Luis López Vecino: (Profesor asociado del Grado en desarrollo de aplicaciones 3D interactivas y videojuegos, Universidad de Salamanca)
