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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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Hijo de un dios menor

Posted by Pele Camacho en 8 junio, 2011

“Hijos de un dios menor”  fue una famosa película de finales de los 80, una de esas que destacan por encima de la media americana de “a dólar la docena”.  El título -no sé por qué- tiene para mí un encanto especial que me hace recordarla y asociarla a ideas que tienen poco que ver con ella y con su argumento, como esta entrada con sabor y color de mariposas.

Ícaro era hijo de Dédalo, un semidios mitológico, un dios menor muy peculiar -los griegos se inventaron dioses para casi todo- pues Dédalo era un dios inventor, ingenioso -hay quien dice que era ingeniero– aunque no todas “sus” invenciones fueron “suyas”, ni todas fueron un modelo ético: se podría decir que Dédalo practicó lo que se ha llamado “ciencia sin conciencia”.  El mundo moderno ha alumbrado algún que otro “ingeniero” cuyo “ingenio” ha consistido o consiste en “apuntarse a” o “apropiarse de”  los inventos de otros más ingeniosos. Los principios éticos han sido o son un obstáculo menor para algunos audaces, los dioses menores actuales.

Quizás los dos inventos más famosos de Dédalo fueron, primero, el laberinto de Creta y, segundo, las alas para escapar del laberinto. Toda la mitología que hay alrededor de los dos inventos es de lo más ingenioso que aquellos griegos pudieron inventar para representar las ambiciones humanas: Ícaro fue el “pagano”, la víctima, el símbolo del desastre al que se puede llegar tras una ambición sin freno, una audacia sin tope ni razón, pero el mito de Ícaro, aparte de su simbolismo, rebosa belleza, como la mariposa que lleva su nombre.

 Vista “en planta” de un macho de Polyommatus icarus (Rottemburg, 1775), con las alas “casi” abiertas

Por la antigua relación entre el nombre de los personajes mitológicos y la taxonomía de los Lepidópteros, estaba cantado que alguna especie debía recordar al hijo de Dédalo y tal honor le tocó a la Polyommatus icarus (Rottemburg, 1775) una mariposa relativamente pequeña, de poco más de 20 mm de envergadura alar, pero de una gran belleza por las iridiscencias azules del anverso de las alas de los individuos machos. Aunque no es la única, ni tampoco la más iridiscente, verla volar es un espectáculo agradable, por la gracia de su vuelo y por el guiño de coquetería de sus alas, que abre ligera y brevemente al posar sobre las flores en las que gusta libar.

Vista “de perfil”  de un macho de Polyommatus icarus, mostrando sus numerosos ocelos y lúnulas

Como un pequeño homenaje a los buenos ingenieros, que entre sus recursos descriptivos usan las tres vistas clásicas –planta,  perfil, alzado– para representar objetos de sus trabajos, la Polyommatus(*) icarus y el autor de esta entrada han tenido a bien posar y presentar tres vistas que permiten apreciar la belleza o, por lo menos, el aspecto de las icarus en poses típicas.

Vista “de alzado” de un macho de Polyommatus icarus,  absorto en su tarea de libar néctar

Aunque la vista preferente sea la menos frecuente, es decir, la planta con alas plenamente abiertas en un plano, quizás la más difícil de conseguir sea la frontal, el alzado, cuando la mariposa y el fotógrafo se ven “cara a cara” y ella aguanta impertérrita la aproximación del fotógrafo sin echar a volar.

 Vista “en planta”  de una hembra de Polyommatus icarus, mostrando el bello contraste de sus lúnulas 

Y , aunque las plantas de ellas tengan menos iridiscencias que las de ellos, sus perfiles son más bellos que los de ellos y, además, porque sin ellas  ¿qué sería de ellos…?

(*) Polyommatus:  Poly  muchos, ommatus  ojos, ocelos, lunares observables en su vista de perfil

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