Si bien la mayoría de los aracnófilos probablemente encontrarán entretenidos bailarines de arañas pequeñas que pueden "entretenerse como Jagger", es más que el baile que captura la fascinación de un investigador de la Universidad de Cincinnati financiado por NSF
Es su capacidad de ver el color y los patrones de color brillantes y audaces en las partes del cuerpo masculino lo que tiene a Nate Morehouse, bióloga de la UC, mirando dentro de los muchos ojos de dos grupos de arañas saltarinas de vivos colores.
"Es raro ver colores brillantes en la mayoría de las arañas, ya que generalmente no tienen la sensibilidad visual para percibir el color más allá de azules, verdes y marrones", dice Morehouse. "Pero ciertos grupos de arañas saltarinas se desvían de este patrón.
"No solo poseen una capacidad única para ver rojos, amarillos y naranjas, sino que los machos muestran esos mismos colores brillantes en el exterior de sus caras y otras partes del cuerpo [que] usan en sus elaborados bailes de cortejo".
Amor a primera vista
Al observar los dos grupos de Salticidae, más conocidos como arañas saltarinas, que poseen esta rara habilidad de ver el color, Morehouse, profesor asistente de biología en la Facultad de Artes y Ciencias de la UC, descubrió que estos dos grupos ven el color usandodos mecanismos completamente diferentes.
Estos pequeños arácnidos clasificados como las arañas saltarinas Habronattus de América del Norte y las arañas saltarinas "Pavo Real" de Maratus de Australia, no son más grandes que una mariquita.
Las arañas Habronattus poseen un filtro rojo en la retina que se combina con sus células retinianas sensibles al verde para poder ver rojos, amarillos y naranjas. En contraste, descubrió que las arañas Maratus han desarrollado un tipo completamente nuevo de células retinianas sensibles arojo, no se necesita filtro.
"Este es un descubrimiento notable, ya que dos grupos diferentes de arañas saltarinas han evolucionado en los extremos opuestos del globo. Ambos tienen la rara habilidad de ver colores de onda larga como el rojo, naranja y amarillo", dice Morehouse. "Pero cada grupoha llegado a soluciones independientes para ver el color "
Morehouse, quien recientemente se unió al Departamento de Biología de UC de la Universidad de Pittsburgh, trasladó su investigación de ecología sensorial financiada por el Laboratorio Morehouse y la NSF para trabajar con la concentración de la facultad del departamento de biología en biología sensorial, comportamiento y evolución.
Ahora, en representación de la Universidad de Cincinnati, Morehouse presentó recientemente los hallazgos de este estudio en la Conferencia Anual de la Sociedad para la Biología Integrativa y Comparativa 2017 en Nueva Orleans en enero.
Agitar, traquetear y rodar
Si bien muchas arañas saltarinas machos realizan exhibiciones rítmicas sofisticadas cuando intentan cortejar a las pequeñas arañas, la mayoría de las especies no pueden ver en color. La mayoría simplemente usa sus movimientos de baile que sacuden el botín para ponerla de humor.
Dado que otras especies solo ven en el rango de ultravioleta a verde, Morehouse dice que esto explica los colores en su mayoría monótonos que se encuentran en esos cuerpos arácnidos particulares. ¿Por qué ser colorido si sus posibles compañeros no pueden ver sus verdaderos colores?
Por el contrario, Morehouse describe el colorido grupo Habronattus de América del Norte y Central y las arañas australianas Maratus o "pavo real" como dos grupos que se han desviado de manera bastante notable de esa regla.
Los machos en ambos grupos coloridos son bailarines talentosos con un juego de pies elegante, tienen naranjas brillantes, rosas, rojos y amarillos en su exhibición física, y las arañas de pavo real también tienen una aleta del abdomen elaboradamente decorativa que levantan hacia arriba y hacia abajo como una bandera.Y ambos sexos poseen la capacidad de ver esos colores.
Una de estas cosas no es como la otra
"A diferencia de los grupos estrechamente relacionados de arañas saltarinas que son de aspecto monótono, los machos araña Habronattus tienen caras, piernas y rodillas de colores brillantes. Y ambos sexos ven estos colores gracias a un filtro rojo rubí brillante en el medio de sus retinas", diceMorehouse: "Los maratus machos también son coloridos, y también muestran esas partes vibrantes del cuerpo para atraer a sus compañeros, pero no tienen el filtro rojo en sus retinas como el Habronattus".
En cambio, Morehouse dice que las arañas inteligentes de pavo real ven el color a través de las células sensibles a los rayos ultravioleta, azul, verde y rojo dentro de sus ojos, que es más similar a las aves.
La razón puede deberse en parte a que las arañas de pavo real australianas no están relacionadas con las arañas Habronattus en América del Norte. Aunque parecen similares, Morehouse dice que están tan lejos del grupo Habronattus como los humanos están de las hienas.
"Estas arañas de pavo real australianas han llegado independientemente a una forma de ver el color que es diferente de las arañas de América del Norte", dice Morehouse.
Para caracterizar las sensibilidades de ambos sistemas visuales de color novedosos [la forma en que el ojo percibe el color] Morehouse utiliza :
Microspectrofotometría: mide directamente cómo las células fotorreceptoras en la retina absorben la luz de manera diferente. Modelado del sistema visual: utiliza modelos matemáticos para estimar cómo la retina percibe el color.
Morehouse ha identificado dos soluciones distintas de cómo estos animales ven el color y ambas soluciones se encuentran dentro de la retina de los ojos principales.
Habronattus emplea un filtro rojo para crear un tercer tipo de célula fotorreceptora predominantemente sensible a la luz roja. Maratus no usa filtros, pero tiene dos tipos adicionales de fotorreceptores: uno es sensible al azul y otro al rojo.
"Es probable que estas células fotorreceptoras adicionales sean producto de una duplicación de genes que posteriormente ha evolucionado para ser sensible a una gama diferente de colores, similar a la forma en que los humanos y otros primates superiores evolucionaron para ver el color", explica Morehouse.En la evolución de los primates, el gen responsable de la proteína que nos da nuestra sensibilidad verde se duplicó en dos copias.
"Uno de estos genes llamado gen opsina mutado sin afectar al otro y esas mutaciones eventualmente llevaron a que una de las copias se volviera sensible al rojo. Esto puede ser lo que sucedió en el Maratus".
La diversidad visual comparte un objetivo común
La duplicación de genes se acredita cada vez más como un mecanismo para la evolución de las funciones, dice Morehouse, incluidas las nuevas funciones visuales. En el caso de las arañas saltarinas, la visión en color proporciona un nuevo rasgo valioso no solo para atraer a sus compañeros, sino que es especialmente crítico para el éxitoforrajeo
Explica estas bolas de pelo borrosas como depredadores voraces que comen una amplia variedad de pequeños insectos y algunas de sus presas son de colores brillantes, lo que puede indicar su toxicidad a otros depredadores como pájaros y libélulas. Así que las afortunadas arañas que pueden ver estos colores de advertencia sonTambién es una ventaja para discriminar entre presas tóxicas de colores brillantes y presas no tóxicas.
"Creemos que una alimentación más efectiva es la razón principal de la evolución de la visión del color", dice Morehouse.
¿Pero qué pasa con los colores brillantes de los machos? ¿No los llevaría a ser más obvios para los depredadores de arañas? Morehouse señala que los colores brillantes de los cuerpos masculinos generalmente solo se pueden observar desde el frente cuando las arañas están cara a cara.
Los machos pueden mover las patas en un caleidoscopio de colores, pero Morehouse dice que normalmente solo se muestra en la parte inferior. Cuando las aves observan estas arañas raras y multicolores desde arriba, solo ven sus colores moteados de marrón, negro y tostadopatrones en las superficies hacia arriba.
El resultado es una solución inteligente: camuflaje en la parte superior para los depredadores y pantallas de colores brillantes en el frente para los miembros de su propia especie.
Morehouse espera continuar esta investigación observando un grupo de arañas en la India de colores brillantes y sin relación con ninguno de estos dos grupos ". Si aumentamos nuestro conocimiento de grupos adicionales que han hecho la transición a una visión de color más sofisticada, 'estamos en una posición excepcional para entender por qué la visión del color evoluciona en primer lugar y qué consecuencias tiene para el comportamiento de la señalización del color y la ecología de estas especies ", dice Morehouse.
"Y quién sabe, tal vez encontraremos inspiraciones para nuevas tecnologías de detección de color"
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cincinnati . Original escrito por Melanie Schefft. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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