Un estudio provocativo de las universidades Northwestern University y Claremont McKenna, Scripps y Pitzer sugiere que fue el poder de los ojos y no las extremidades lo que primero llevó a nuestros ancestros acuáticos antiguos a dar el salto trascendental del agua a la tierra.Los investigadores argumentan que vieron comidas fáciles en tierra y luego desarrollaron extremidades que les permitieron llegar allí.
El neurocientífico e ingeniero Malcolm A. MacIver de Northwestern y el biólogo evolutivo y paleontólogo Lars Schmitz de las universidades Claremont McKenna, Scripps y Pitzer estudiaron el registro fósil y descubrieron que los ojos casi triplicaron su tamaño antes, no después, del agua hastatransición terrestre. El triplicado coincidió con un cambio en la ubicación de los ojos desde el lado de la cabeza hacia la parte superior. El rango visual expandido de ver a través del aire puede haber conducido a cerebros más grandes en los primeros vertebrados terrestres y la capacidad de planificar y nosimplemente reaccionar, como lo hacen los peces.
"¿Por qué llegamos a tierra hace 385 millones de años? Somos los primeros en pensar que la visión podría tener algo que ver con eso", dijo MacIver, profesor de ingeniería biomédica y de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería McCormick.
"Encontramos un gran aumento en la capacidad visual en los vertebrados justo antes de la transición del agua a la tierra. Nuestra hipótesis es que tal vez se estaba viendo una cornucopia de alimentos sin explotar en la tierra - milpiés, ciempiés, arañas y más - que condujoevolución para llegar a miembros de las aletas ", dijo MacIver. Los invertebrados llegaron a la tierra 50 millones de años antes de que nuestros ancestros vertebrados hicieran esa transición.
El agrandamiento de los ojos es significativo. Simplemente al abrir esos ojos por encima de la línea de flotación, los peces podían ver 70 veces más lejos en el aire que en el agua. Con el triple del tamaño de los ojos, el espacio visualmente monitoreado del animal aumentó un millón de veces. Esto sucediómillones de años antes de que existieran animales completamente terrestres.
"Los ojos más grandes son casi inútiles en el agua porque la visión se limita en gran medida a lo que está directamente frente al animal", dijo Schmitz, profesor asistente de biología en el Departamento de Ciencias WM Keck, un programa conjunto de las universidades Claremont McKenna, Scripps y Pitzer.
"Pero un tamaño de ojo más grande es muy valioso cuando se mira a través del aire. En la evolución, a menudo se reduce a una compensación. ¿Vale la pena el costo metabólico para agrandar los ojos? ¿Cuál es el punto? Aquí creemos que el punto eraser capaz de buscar presas en tierra ", dijo.
Por consiguiente, se seleccionaron ojos más grandes para, mientras que el estudio muestra que en el agua, los ojos más grandes condujeron a aumentos insignificantes en el alcance visual. De hecho, un grupo de animales que surgió después de que los animales llegaron a la tierra volvió a la vida submarina a tiempo completo, ysus ojos volvieron al tamaño de ojo más pequeño que normalmente se ve en los peces, encontraron MacIver y Schmitz.
El estudio, "Aumento masivo en el rango visual precedió al origen de los vertebrados terrestres", fue publicado hoy 7 de marzo por la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS .
El aumento masivo en la capacidad visual habilitada por la visión en el aire probablemente permitió a los animales de extremidades tempranas desarrollar una cognición más compleja. Estos animales ya no se vieron obligados a reaccionar con una velocidad de fracción de segundo como lo requería la vida en el agua que limita la visión.Eventualmente, dijeron los investigadores, la evolución condujo a la capacidad humana de la cognición prospectiva: el poder de sopesar las opciones para el futuro y elegir estratégicamente.
MacIver y Schmitz estudiaron 59 especímenes fósiles que abarcan el tiempo anterior a la transición de agua a tierra, durante la transición y después de la transición. Sus simulaciones por computadora de los entornos visuales de los animales como agua clara o turbia durante el día o másagua durante el día y la noche muestran que el beneficio de aumentar el tamaño de los ojos se lograría cuando un animal esté viendo a través del aire, no del agua.
Los investigadores midieron el tamaño de las órbitas de cada fósil, o las cuencas de los ojos, y la longitud de la cabeza. A partir de eso, determinaron el tamaño de los ojos y el tamaño del animal en sí. Descubrieron que antes de la transición de agua a tierrael tamaño promedio de la órbita fue de 13 milímetros y alrededor del tiempo de transición el tamaño promedio fue de 36 milímetros.
"La triplicación del tamaño de la órbita tomó 12 millones de años", dijo MacIver. "Esta es la escala de tiempo de la evolución, que nos aturde".
A través de un enfoque interdisciplinario, MacIver y Schmitz han podido demostrar que nuestros antepasados acuáticos siguieron una tirolesa informativa proporcionada por una visión de largo alcance a una abundancia de alimentos en la tierra. En lugar de extremidades, fueron los ojos los que llevaron a nuestros antepasados a la tierra.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Megan Fellman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :