Sorpresas y paisajes

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Imaginando conocimientos

Posted by Pele Camacho en 5 diciembre, 2014

“La imaginación es más importante que el conocimiento”, dijo Albert Einstein en una extensa entrevista que le hicieron en 1929. El sentido de la frase tiene que ver con hipótesis científicas pendientes de demostrarse con hechos, pero que pueden establecer bases para el avance del conocimiento en áreas donde solo es posible hacer conjeturas.  Einstein publicó su famosa Teoría de la relatividad en 1915 y algunos consideraron entonces que era una hipótesis con riesgo de ser errónea. Fue galardonado con el premio Nobel de Física en 1921, pero no por su Teoría de la relatividad, sino por sus aportaciones científicas sobre la luz, los fotones y  la fotoelectricidad.  La luz es el estímulo funcional de los sistemas de visión biológica y, también, de los modernos sistemas de visión artificial y de energía fotovoltaica, que no son poca cosa…

Entre los sistemas de visión biológica, algunos destacan por su sensibilidad, otros por su agudeza o su capacidad adaptativa  y otros, simplemente, por su llamativa estructura, como aquella de los ojos compuestos de muchos insectos y, particularmente, los espectaculares ojos de los odonatos, pero… ¿cómo ven o qué ven los odonatos?  Esas son preguntas de muy difícil respuesta aún después de muchos estudios, pero cabe hacer hipótesis.

IMGP0903_1200_811KNVista superior de los ojos, vertex y ocelos de una hembra de Trithemis annulata

(Picar en las imágenes para verlas con más resolución)

Además de los enormes ojos compuestos, los odonatos disponen de tres ocelos mucho más pequeños que delimitan una especie de triángulo frontal prominente conocido como vertex; dos ocelos están en los extremos laterales del vertex, como mirando hacia los lados, mientras un ocelo frontal, anterior o algo más adelantado, apunta hacia delante; parece como si la prominencia del vertex -o el relativo hundimiento de los ocelos- sirviera para evitar luces de zonas fuera del área de visión del ocelo respectivo. Desde hace más de un siglo, el estudio de los ocelos reveló que tienen, básicamente, una especie de lente corneal y una retina formada por células visuales que conectan con un nervio óptico ocelar. Las características de esas lentes corneales y las distancias a sus retinas indican que los objetos visibles por los ocelos deben estar muy próximos, apenas un par de centímetros. Sin embargo, hay disparidad de opiniones -hipótesis- acerca de cuál es la función o funciones que tienen los ocelos en la vida de los odonatos.

IMGP2026_1200_1056KNOjo compuesto de Anax parthenope, con casi 30.000 omatidios

En la entrada “Ojo, que la vista engaña”picar para ver– presenté una descripción simple de la estructura de los omatidios y su disposición o apilamiento en un ojo compuesto.  Los omatidios no tienen una estructura muscular que permita ensanchar o contraer los conos ópticos -equivalentes a los cristalinos– que contienen; puede decirse que cada omatidio tiene una lente con distancia focal fija, sin ninguna capacidad de acomodación; supondría una complejidad enorme acomodar elementos con focales variables en los más de 25.000 omatidios que, como promedio aproximado, tienen los ojos de las libélulas y, además, sería una función casi inútil por el rápido cambio de posición y distancias a objetos durante el vuelo.

IMGP1837_1200_840KNVista frontal de los ojos y ocelos de un macho adulto de Trithemis annulata

La percepción de movimientos lejanos parece ser la principal función de los ojos compuestos. Se ha comprobado que algunas libélulas se espantan al agitar objetos distantes más de diez metros. Sin embargo, las mismas especies tienden a permanecer quietas si se hace una aproximación hacia ellas -mejor por detrás- sin movimientos bruscos, lo que indica que su forma de visión es más sensible o detecta mejor el movimiento que las formas. Estos conceptos de detección, percepción y reacción solapan las funciones del sistema óptico y las del cerebro: las libélulas, como la mayoría de los animales, reaccionan por instintos de defensa o ataque cuyos mecanismos de disparo se desconocen. El funcionamiento del cerebro sigue siendo la gran incógnita del reino animal, con muchas más hipótesis que conocimientos.

IMGP3093_1200_937KNVista lateral del ojo compuesto de un macho inmaduro de Sympetrum fonscolombii

Los fotorreceptores retinales convierten la luz en impulsos eléctricos que se envían al cerebro a través de los nervios ópticos. La conversión se realiza por un proceso químico que se inicia en las opsinas, unas macromoléculas fotosensibles a distintas longitudes de las ondas luminosas: parece que en el ojo humano hay opsinas sensibles a la gama de radiaciones azules, verdes y rojas, es decir, a las “radiaciones visibles”; sin embargo, algunos investigadores concluyeron -vía hipótesis- que los ojos compuestos de algunos odonatos tienen zonas sensibles a radiaciones ultravioletas e, incluso, sensibilidad a la polarización de la luz, una propiedad de la luz y concepto físico evidente cuando se usan gafas polarizadas, por ejemplo. Pero no está claro qué utilidad tiene o puede tener esa detección de la polarización de la luz en la vida de los odonatos.  Parece más claro, sin embargo, al observar las diferencias en el aspecto de las facetas y zonas de un ojo compuesto que, probablemente, cada zona tenga una capacidad de visión especial, es decir, que sea responsable de una particular función visual con un propósito específico.IMGP2776_1200_887KNNFacetas superiores del ojo compuesto de un macho joven de Trithemis annulata

En cuanto a la forma de visión del ojo compuesto existen dos teorías fundamentales: una es la de Visión en mosaico, que supone que la parte fotosensible del omatidio está solamente en su extremo final, donde proyecta lo que el cono óptico ve en el estrecho campo visual frente a él. Esto supone que la visión del ojo compuesto proyecta la escena que observa en una especie de mosaico con tantos puntos sensibles como omatidios integran el ojo compuesto. Con esta teoría de “aposición”, la imagen que se llevaría al cerebro recuerda al mosaico de píxeles de una cámara fotográfica y, sin entrar en detalles complejos de percepción, se adapta bien a experiencias para detección de movimientos rápidos. La otra teoría, conocida como Visión dióptrica, supone que el omatidio es sensible en toda su longitud posterior a la lente corneal y que, como consecuencia, recoge luz con un ángulo de visión más ancho que el supuesto en la teoría del mosaico y hace “superposición” de los campos visuales de omatidios adyacentes, creando en la retina una imagen continua, sin el efecto de imagen pixelada que implica la teoría del mosaico, aunque algo menos nítida por efecto de la superposición.

IMGP0164_1200_1147KNVista lateral del ojo compuesto de una hembra joven de Orthetrum cancellatum

¿Qué teoría sobre la visión con ojos compuestos es más verosímil?  Para dar respuesta coherente, posiblemente, hay que echar imaginación para buscar y conseguir un conocimiento mucho más ancho y profundo de la estructura funcional de los omatidios y de su conexión al cerebro…

Largos trabajos de investigación suelen preceder a los planteamientos de las hipótesis que dan lugar a los nuevos conocimientos: se puede creer o confiar en la intuición y la inspiración -como también decía Einstein- pero no es fácil que solo con ellas surjan ideas útiles.   Algunos ministros y ministras irresponsables pasan de estos asuntos con poca intuición y menos imaginación… ¡qué error y qué coste!

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Protocolos de mojaculos

Posted by Pele Camacho en 14 octubre, 2014

Odonata es el nombre científico acuñado por Johan Christian Fabricius (1745-1808) al final del siglo XVIII para el “orden” que, dentro de la “clase” Insecta, engloba a libélulas y caballitos, nombres vernáculos ampliamente aceptados que surgieron por asociaciones de ideas con raíces muy antiguas. Aún así, es posible que haya sitios cercanos donde no sepan qué es “un caballito” ni, tal vez, qué es “una libélula”, pero tendrán otros nombres vernáculos para referirse a esos llamativos animalejos que son acuáticos en la mayor parte de sus vidas: frente a  las pocas semanas -pocos meses, como mucho- que dura su vida aérea como adultos o imagos, las primeras etapas de sus vidas son acuáticas y comienzan con la puesta de huevos u oviposición que, salvo escasas excepciones, las hembras de los odonatos llevan a cabo en medio acuático o muy cerca de él (*).

IMGP3867_1200_877KNUna pareja de Platycnemis acutipennis, iniciando una nueva generación

Frente a los nombres científicos de la nomenclatura binomial, utilizados en la ordenación o clasificación biológica de las especies, algunos nombres vernáculos son apelativos de rango corto y su significado suele perderse poco más allá de la zona donde surgieron. Son nombres antiguos, casi motes o apodos, transmitidos “localmente” de generación en generación y, solamente aquellos “mejor puestos”, los que casi no necesitan explicación, llegan a sobrepasar los límites geográficos del lugar donde surgieron. Este es el caso de “mojaculos”, un nombre poco científico que quizás usted conozca y, probablemente, bastante más antiguo que el de Odonata, además de ser mucho más comprensible y comunicativo.

IMGP3791_1200_1223KNUna pareja de Sympetrum fonscolombii, mostrando la presa inicial del protocolo reproductor

En el reino Animalia, término que acuñó Carlos Linneo (1707-1778) -maestro de Fabricius- para englobar a todos los animales, no hay ningún orden con especies dotadas de genitalias secundarias como las que tienen y usan los machos de odonatos. Como consecuencia de ello, el protocolo reproductor de los odonatos es único en la naturaleza y se desconoce completamente su evolución; es un “completo misterio”, como decía R.J. Tillyard , el gran experto en odonatos, en su obra “The Biology of Dragonflies”.

IMGP0967_1200_1219KNEl “tándem” exclusivo del Orden Odonata, mostrado con una pareja de Sympetrum fonscolombii

Pero, aunque todos los odonatos hacen ese peculiar “tándem copulativo”, no es única la forma de llevar a cabo las puestas de huevos: unas son endofíticas, es decir, los huevos se insertan en el tejido vegetal de algunas plantas, otras son epifíticas, y ponen los huevos en la superficie de plantas acuáticas y, finalmente, las exofíticas depositan los huevos en la tierra o el agua.

IMGP2011_1200_1398KNRefracción y reflexión de la luz, con una pareja de Anax parthenope, haciendo una puesta con presa

Las puestas más vistosas y espectaculares son, sin duda, las acuáticas: en algunas especies, el macho suele sujetar a la hembra hasta que deposita los huevos fecundados, evitando que otro macho haga tándem con ella y anule la fecundación anterior. Hay especies que hacen puestas en estado de reposo que, todo sea dicho, favorece la tarea de apunte y enfoque fotográfico…

IMGP2553_1200_802KNPareja de Sympetrum fonscolombii, mojando el final del abdomen con ritmo marchoso…

Otras veces, la puesta es dinámica y la pareja vuela dando una exhibición de ritmo y una precisión con la que intentan competir algunos aficionados a la fotografía de naturaleza viva…

IMGP1370_1200_1265KNHembra de Anax imperator, haciendo una puesta tranquila

En algunas especies, la hembra sigue ovipositando después de verse libre de la presa del macho, sumergiendo su ovipositor que está pocos milímetros más arriba que su apertura anal… pero eso es un detalle accidental, aunque sea el que les da ese nombre vernáculo de “mojaculos”, bien puesto donde los haya…

(*) Después de la oviposición, en algunas especies se inicia una diapausa o retraso del desarrollo embrionario que puede durar hasta cinco meses, para adaptarse a las estaciones y a una climatología favorable. En otras especies la maduración del embrión se inicia de modo inmediato, con una duración variable de 1 a 8 semanas que determina el inicio de la fase larvaria, cuando surge la prolarva al eclosionar el huevo.  Las prolarvas de aquellas especies que hacen puestas fuera del agua, buscan inmediatamente el medio acuático para desarrollarse como larvas y evolucionar en estadios sucesivos, con más de 10 mudas de cutículas o ecdisis que permiten el crecimiento de las larvas, en periodos que van desde 1 año hasta 3 en regiones frías, con excepciones de especies polivoltinas en zonas cálidas, donde puede haber más de una generación al año.

 

 

 

 

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La pequeña sirena

Posted by Pele Camacho en 15 octubre, 2010

Los nombres populares de las especies siempre tienen alguna razón de ser y, en el caso del Anax parthenope, alias Lesser emperor en el mundo anglosajón, por ejemplo, es una referencia comparativa que rebaja un pelín su importancia en relación al Anax imperator, un poquito más grandote y, por tamaño y apellido, simplemente, “el emperador”.  Las comparaciones siempre fueron odiosas  -más para unos que para otros-  así que yo, mediterráneo de adopción, en lugar de llamarle emperador menor, le hubiera puesto pequeña sirena que me suena mucho mejor, en cualquier caso e imaginación. Luego lo explico.
 
El nombre científico de las especies, como en alguna otra entrada he comentado, muchas veces no tiene más razón de ser que el nombre popular, pero es el que se considera universalmente aceptado, o sea, por la comunidad científica y sus seguidores, hasta que venga algún otro científico y descubra algo nuevo que descoloque los taxones y mande al garete todas las nomenclaturas relacionadas. No sería la primera vez ni la última, pero de sabios es rectificar, siempre que no sean muchas las rectificaciones, claro, pero…  ¿Por qué los sabios de turno le pusieron Anax parthenope?

En el caso de esta brujita Anax, -lo de bruja lo dejamos para la emperatriz de las brujas-  si tiene alguna razón de ser lo de parthenope, quizás lo sea porque el lugar en que primero se la referenciara fuera Nápoles, cosa que no sé y que supongo por el caso de la brujita Orthetrum trinacria, cuyo nombre específico hace referencia al lugar donde primero se habló de ella,  la isla de Sicilia, muy cerca de Nápoles, que los antiguos llamaban Trinacria por su forma triangular, mientras que a la antigua Nápoles, los antiguos del lugar la llamaron Parténope, porque creció junto a la costa donde apareció ahogada la sirena Parténope, momento en el que empieza a mezclarse el encanto de uno de los mitos griegos más bellos y la realidad de la historia de Nápoles, transmitida por generaciones.

Parténope era la menor de tres hermanas, Leucosia, Ligea y Parténope,  sirenas hijas de la ninfa y musa Calíopela de la bella voz– don que heredaron de su madre y, cerca de unos arrecifes, cantaban seductoras melodías que hacían perder los puntos cardinales a los marineros que por allí pasaban, pereciendo en los arrecifes.  Intentaron camelar a Ulises con bellas canciones de amor cuando volvía para reencontrarse con su esposa Penélope, que tejía y tejía para frenar a los moscones que la importunaban, según cuentan la mayoría de las leyendas.  Ulises aguantó el envite de las sirenas porque, aleccionado por la bruja Circe, pidió a sus colegas que le ataran bien atado al palo mayor de la barca, pues no quería dejar de oír las arrebatadoras melodías de las tres sirenas. El obligó a sus marineros a ponerse taponcillos de cera en los oídos para no ser hechizados por las sirenas que, después del fracaso de sus cantos, se ahogaron de pena y rabieta, porque ellas, como sirenas que eran, debían nadar muy bien…  No me canso de admirar la belleza de una religión con dioses, semidioses y humanos aspirantes a la deidad, a los que les pasaban cosas tan alucinantes y la imaginación desbordante de aquellos antiguos mediterráneos que bordaron semejantes aventuras para que perduraran en múltiples culturas durante los siglos de los siglos .

El descanso del guerrero:  Macho de Anax parthenope en un inusual descanso

La pequeña sirena es una libélula muy hermosa, una de esas brujas Anax que vuelan incansables, pero alguna vez,  mayormente por razones de amor  -¡Ah, l’amour!, que decía Ninette–  hacen un alto en su vuelo y esperan la llegada de sus parejas o descansan de sus lances de amor con ellas.  En esos momentos es cuando les puedes hacer una foto, si has tenido la suerte de estar cerca.  C’est la vie, mon ami

Pero, con esa forma tan suya que tienen los Odonatos de enredarse en vuelo, los lances de amor acaban amerizando en algunas ramas de la charca cercana, para completar la función reproductora,  o en algunas ramas cercanas a la charca, por imprevistos de un vuelo alterado por las circunstancias.

Vuelo interrumpido: pareja de Anax parthenope encajadas entre dos frutos de adelfa

A pesar de su pericia en esos lances, normalmente bien resueltos después de una evolución de muchos millones de años  -250 dicen los sabios- , en el caso de las brujas Anax los lances dejan una impronta en la parte posterior de los ojos de la hembra, unas pequeñas marcas resultantes del roce, el apoyo o la presión que hacen en ellos las aristas de los apéndices del abdomen del macho que hace el agarre per collum, o sea, por el cuello o el cogote.
 

Marcas  post-tandem en la parte posterior de los ojos de una Anax imperator  (Corbet, 1957)

Eso, supongo, dañará la visión de los omatidios afectados por las marcas pero, habida cuenta del elevado número de omatidios que tienen las Anax en sus enormes ojos compuestos, probablemente tenga un efecto mínimo en la visión del individuo marcado. Y digo individuo, en el más amplio sentido de la especie, porque tales marcas se han encontrado tanto en machos como en hembras, como explica en sus libros Philip S. Corbet, entomólogo de reconocido y merecido prestigio y profundo conocedor de las libélulas. Al parecer, según Corbet y sus colegas, no siempre aciertan los machos Anax a distinguir si el individuo al que quieren hacer la presa per collum es un macho o una hembra. A saber si eso no provoca una efecto de aprendizaje en su proceso de evolución, una especie de  la próxima vez, cuando seas tú el de arriba, ten más cuidado que mira lo que pasa…
 

Hembra de Anax parthenope depositando huevos en un soporte típico de sus puestas

En el proceso de puesta en el agua de los huevos fecundados, es normal que los machos de Anax parthenope mantengan agarrada a la hembra, pero el efecto de la cópula parece ser mucho más duradero y, según referencias citadas por Corbet, hay hembras que continúan haciendo puestas varios días después de la cópula y, aún más, que la mayoría de las oviposiciones observadas no estaban inmediatamente precedidas por una cópula.  Juzgue el lector acerca de la eficiencia del proceso reproductivo y de quién lo hace mejor, si la hembra multiponedora o el macho unicopulador.

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