L'ull de la petxina de pelegrí, un mol·lusc amb tecnologia de telescopi

Què té d'especial una petxina de pelegrí? De la família dels pectínidos, s'assembla molt a una cloïssa, a una #clòtxina o a qualsevol altre bivalve. Dins de la seua petxina s'amaga una criatura musculosa. Molt apreciada pels humans pel seu valor gastronòmic. No obstant això, posseïx un tret únic que la diferència d'altres mol·luscos: la seua capacitat per a veure el món a través de centenars d'ulls.

Disposats al llarg de la vora del seu cos, els ulls de la petxina de pelegrí brillen com un collaret de diminutes perles blaves o verdes. Cadascun d'estos ulls s'assentisca en la punta d'un xicotet tentacle, que pot estendre's lleugerament més enllà de la vora de la seua petxina.

Encara que molts invertebrats tenen ulls que només distingixen entre llum i foscor, els científics han sospitat des de fa temps que les petxines de pelegrí són capaces de distingir imatges complexes. Esta habilitat podria permetre'ls identificar depredadors a temps i fugir ràpidament cap a un refugi segur.

No obstant això, els ulls de les petxines de pelegrí són tan xicotets i tan delicats que entendre el seu funcionament ha sigut un desafiament per a la ciència durant dècades.

Una òptica intricada i sorprenent

La estructura òptica dels ulls de les petxines de pelegrí és notablement distinta a la dels éssers humans i altres animals.

En este bivalve, la llum entra en l'ull a través d'una pupil·la i un cristal·lí, i passa per dos retines: una distal i una altra proximal. Finalment, aconseguix un #espill compost per cristalls de guanina en la part posterior de l'ull. Este #espill corb reflectix la llum cap a les retines, on es generen senyals neuronals. Estos senyals són enviats a un xicotet gangli visceral, un grup de cèl·lules nervioses que controla funcions vitals com l'intestí i el múscul aductor de la petxina de pelegrí.

El funcionament dels ulls de la petxina de pelegrí ha desconcertat als científics durant anys. Segons les lleis de l'òptica, la retina principal hauria de rebre imatges desenfocades, ja que es troba massa prop del #espill. Però no és així.

Investigacions recents van revelar que les pupil·les de les petxines de pelegrí tenen la capacitat d'obrir-se i tancar-se, encara que ho fan de manera molt més lenta que les nostres. El diàmetre de la seua pupil·la pot canviar fins a un 50 % i la dilatació o contracció pot portar diversos minuts.

A diferència dels ulls humans, les petxines de pelegrí no posseïxen un iris; en el seu lloc, les cèl·lules de la còrnia canvien de forma, alterant la seua curvatura i permetent que l'ull s'ajuste i forme imatges més nítides

Els misteriosos #espill de les petxines de pelegrí

Un estudi publicat en la revista Science va revelar detalls sobre la complexa estructura dels #espill oculars de les petxines de pelegrí. Estos estan formats per milions de xicotets mosaics quadrats de guanina, disposats en 20 a 30 capes superposades.

Encara que els quadrats de guanina són transparents per si sols, la seua disposició precisa en capes alternades amb fines capes de fluid crea un efecte de #espill, reflectint la llum cap a les dos retines de la petxina de pelegrí. Este disseny òptic és similar a l'utilitzat en telescopis reflectors avançats, com els inventats per Isaac Newton i perfeccionats per a l'astronomia moderna.

Els investigadors han descobert que esta configuració és ideal per a la visió submarina, ja que recupera eficientment els colors blau i verd, que són menys absorbits per l'aigua.

A mesura que un feix de llum travessa una gran massa d'aigua, les freqüències associades al roig i al taronja s'atenuen, mentres que els tons blaus i verds persistixen. Esta adaptació permet a les petxines de pelegrí utilitzar la llum disponible de manera eficient, enfocant diferents parts del camp visual en cada retina.

Cadascuna de les dos retines de la petxina de pelegrí té una funció distinta: una s'encarrega de captar una imatge clara de l'àrea central enfront de l'ull, la qual cosa podria ajudar-lo a identificar ràpidament als depredadors que s'aproximen, permetent-li escapar mitjançant el seu característic mètode de propulsió a raig.

L'altra retina, en canvi, proporciona una millor visió perifèrica, útil per a orientar-se en la busca d'un lloc adequat en el fons marí on assentar-se i alimentar-se.

Innovació inspirada en la naturalesa

La complexitat dels ulls de les petxines de pelegrí i d'altres animals ha inspirat fins i tot a la NASA, que ha dissenyat detectors de raigs X basats en estructures oculars similars a les dels llamàntols per a estudiar fenòmens astronòmics com els forats negres.

La possibilitat de desenrotllar ulls artificials inspirats en les petxines de pelegrí podria revolucionar la fotografia submarina, permetent captar imatges en condicions de poca llum sense necessitat d'il·luminació artificial.

Este descobriment no sols amplia el nostre enteniment sobre la biologia de les petxines de pelegrí, sinó que també obri noves possibilitats per a l'enginyeria de materials.

L'habilitat de les petxines de pelegrí per a formar cristalls organitzats de manera tan precisa desafia el que els científics creien possible en la creació de materials òptics avançats. Este domini no sols reflectix una sofisticació evolutiva sorprenent, sinó que també oferix una rica font d'inspiració per a innovacions tecnològiques.

La naturalesa torna a donar-nos lliçons magistrals, mostrant-nos que, fins i tot en els organismes més xicotets i aparentment simples, s'amaguen solucions enginyoses que podrien redefinir les nostres pròpies creacions.

L'ull de la petxina de pelegrí, amb la seua complexa arquitectura i funcionament, és un testimoniatge de com l'evolució pot superar la imaginació humana i servir com a model per a futurs avanços.

Antonio Figueras Horta, Professor d'investigació del Consell Superior d'Investigacions Científiques, Institut d'Investigacions Marines (IIM-CSIC)

Este article va ser publicat originalment en The Conversation.