Este pez no solo ve con los ojos, también lo hace con la piel

Común en el Océano Atlántico occidental desde Carolina del Norte hasta Brasil, el pez perro es conocido por su piel que cambia de color. La especie puede transformarse de blanco a moteado a marrón rojizo en cuestión de milisegundos para mezclarse con corales, arena o rocas. Aún así, Schweikert se sorprendió porque este pez había continuado su camuflaje a pesar de que ya no estaba vivo. Lo que la hizo preguntarse: ¿puede el pez perro detectar la luz usando solo su piel, independientemente de sus ojos y cerebro?

«Eso abrió todo este campo para mí», afirma Schweikert. En los años siguientes, la bióloga comenzó a investigar la fisiología de la «visión de la piel» como becaria postdoctoral en la Universidad de Duke y la Universidad Internacional de Florida.

En 2018, Schweikert y el biólogo de Duke, Sönke Johnsen, publicaron un estudio en la revista 'Journal of Comparative Physiology A' que muestra que el pez perro tiene un gen para una proteína sensible a la luz llamada opsina que se activa en su piel, y que este gen es diferente de los genes de opsina que se encuentran en sus ojos. Se ha descubierto que otros animales que cambian de color, desde pulpos hasta geckos, también producen opsinas sensibles a la luz en su piel. Pero no está claro exactamente cómo los usan para ayudar a cambiar el color.

«Cuando lo encontramos en el pez perro, miré a Sönke y dije: ¿Por qué tener un detector de luz en la piel?», explica Schweikert, ahora profesora en la Universidad de Carolina del Norte en Wilmington. Una hipótesis es que la piel sensible a la luz ayuda a los animales a asimilar su entorno. Pero los nuevos hallazgos sugieren otra posibilidad: «Podrían estar usándolo para verse a sí mismos», afirma Schweikert.

En un nuevo estudio que se acaba de publicar en la revista 'Nature Communications', Schweikert, Johnsen y sus colegas se unieron para observar más de cerca la piel del pez perro. Los investigadores tomaron trozos de piel de diferentes partes del cuerpo del pez y les tomaron fotografías bajo un microscopio. De cerca, su piel parece una pintura puntillista: cada punto de color es una célula especializada llamada cromatóforo que contiene gránulos de pigmento que pueden ser rojos, amarillos o negros.

Es el movimiento de estos gránulos de pigmento lo que cambia el color de la piel. Cuando los gránulos se esparcen por la celda, el color parece más oscuro. Cuando se agrupan en un punto diminuto que es difícil de ver, la célula se vuelve más transparente.

A continuación, los investigadores utilizaron una técnica llamada inmunomarcaje para localizar las proteínas de opsina dentro de la piel. Descubrieron que en el pez perro, las opsinas no se producen en las células cromatóforas que cambian de color. En cambio, las opsinas residen en otras células directamente debajo de ellas. Las imágenes tomadas con un microscopio electrónico de transmisión revelaron un tipo de célula previamente desconocido, justo debajo de los cromatóforos, llenos de proteína opsina. Esto significa que la luz que incide sobre la piel debe atravesar primero los cromatóforos llenos de pigmento antes de llegar a la capa sensible a la luz, explica Schweikert.

Los investigadores estiman que las moléculas de opsina en la piel del pez perro son más sensibles a la luz azul. Esta es la longitud de onda de la luz que mejor absorben los gránulos de pigmento en los cromatóforos de los peces.

Los hallazgos sugieren que las opsinas sensibles a la luz de los peces actúan como una película Polaroid interna, capturando cambios en la luz que es capaz de filtrarse a través de las células llenas de pigmento de arriba a medida que los gránulos de pigmento se agrupan o se abren en abanico. «Los animales literalmente pueden tomar una foto de su propia piel desde el interior», señala Johnsen. «En cierto modo, pueden decirle al animal cómo se ve su piel, ya que en realidad no puede inclinarse para mirar».

«Para que quede claro, no estamos argumentando que la piel del pez perro funciona como un ojo», agrega Schweikert. Los ojos hacen más que simplemente detectar la luz: forman imágenes. «No tenemos ninguna evidencia que sugiera que eso es lo que sucede en su piel», puntualiza la bióloga. Más bien, es un mecanismo de retroalimentación sensorial que le permite al pez perro monitorear su propia piel a medida que cambia de color y ajustarla para que se ajuste a lo que ve con sus ojos. «Parecen estar viendo su propio cambio de color», dice.

Los investigadores señalan que el trabajo es importante porque podría allanar el camino hacia nuevas técnicas de retroalimentación sensorial para dispositivos como extremidades robóticas y automóviles autónomos que deben ajustar su rendimiento sin depender únicamente de la vista o las imágenes de la cámara. «La retroalimentación sensorial es uno de los trucos que la tecnología todavía está tratando de resolver», cuenta Johnsen. «Este estudio es una buena disección de un nuevo sistema de retroalimentación sensorial».

«Si no tuvieras un espejo y no pudieras doblar el cuello, ¿cómo sabrías si estás vestido apropiadamente? -dice Schweikert-. Para nosotros puede que no importe». Pero para las criaturas que usan sus habilidades de cambio de color para esconderse de los depredadores, advertir a los rivales o cortejar a sus compañeros, «podría ser de vida o muerte».