Lo que los científicos aprendieron al poner gafas tridimensionales en sepia

Algunas jibias se niegan absolutamente a usar gafas 3-D.

Estos parientes de calamares y pulpos tienen cuerpos parecidos a globos que terminan en un anillo de ocho brazos coronados por dos ojos prominentes. No es difícil montar un par de especificaciones frente a esos ojos, pero los brazos de una sepia son tan hábiles que, si está disgustado con sus nuevos accesorios, puede arrancarlos. "Y, de hecho, eso sucedió mucho ", dice Trevor Wardill de la Universidad de Minnesota, que pasó la mayor parte de un verano reciente tratando de personalizar los animales. “Pero entre el 20 y el 30 por ciento no parecía molestarse. Todos estaban muy sorprendidos ".

Junto con sus colegas Paloma González-Bellido y Rachael Feord , Wardill usó las gafas para mostrar diferentes imágenes a cada uno de los ojos de una sepia. Al hacerlo, demostraron que estos animales tienen estereopsis , es decir, sus cerebros pueden determinar qué tan lejos están los objetos al comparar las imágenes ligeramente divergentes percibidas por cada uno de sus ojos. Es una habilidad que comparten los humanos y algunos otros animales. Pero, como es la norma con las jibias, manejan la tarea de una manera extraña y sorprendente.

La estereopsis nos llega tan naturalmente que lo damos por sentado. En realidad, es un cálculo difícil que no ocurre automáticamente para todas las criaturas con un par de ojos mirando hacia adelante. "Se cree que los animales necesitan un cerebro elegante para hacer ese cálculo", dice Wardill. De hecho, después de que los científicos confirmaron rigurosamente que los humanos tienen estereopsis en 1838, tomó otros 132 años hacer lo mismo con otro animal. Los monos macacos llegaron primero, seguidos de gatos, caballos, ovejas, búhos, halcones y sapos.

Wardill sospechaba que las sepias también pertenecen a este exclusivo club. Sus grandes ojos tienen la misma resolución que los de un gato, y sus cerebros son sofisticados. También cazan disparando dos largos tentáculos para agarrar a su presa, una técnica que exige una percepción precisa de la profundidad. Seguramente tienen estereopsis. Wardill y sus colegas solo necesitaban alguna forma de probarlo.

Por suerte, Jenny Read y Vivek Nityananda de la Universidad de Newcastle habían ideado el método perfecto. Hace unos años, el dúo pegó gafas tridimensionales en mantis religiosas y observó cómo golpeaban patrones de puntos en movimiento que parecían insectos presa. Las gafas tridimensionales funcionan forzando a cada ojo a ver una imagen diferente, ligeramente dislocada de la otra, lo que crea una percepción de profundidad, para animales con cerebro que pueden realizar ese tipo particular de cálculo. Al manipular los puntos, los investigadores pudieron controlar qué tan lejos o cerca deberían aparecer los insectos, si las mantis tenían esa habilidad. Su experimento confirmó que las mantis también tienen estereopsis, a pesar de tener cerebros pequeños con 100,000 neuronas menos que las nuestras.

Con la ayuda de Nityananda, el equipo de Wardill hizo el mismo experimento con la sepia. Pegaron un pequeño parche de velcro en la cabeza de los animales, y lo usaron para asegurar las gafas. (El parche y el pegamento se cayeron naturalmente después de unos días). Luego entrenaron a los animales para que golpearan las pantallas que mostraban imágenes tridimensionales de camarones. Al ajustar la superposición entre esas imágenes, el equipo podría hacer que parezca que un camarón estaba más cerca de la sepia de lo que realmente estaba. La primera vez que intentaron esto, "la sepia se alejó de la pantalla y se la perdió por completo", dice Wardill. "Estaba saltando arriba y abajo".

El equipo situó a los camarones ilusorios a diferentes distancias, y cada vez, la sepia se posicionó en consecuencia. Si los animales solo vieron los camarones a través de uno de sus ojos, tardaron más en atacar y lo hicieron desde un rango más cercano, como si tuvieran menos confianza en sus evaluaciones de distancia. Claramente tienen estereopsis. Pero su versión difiere de la nuestra y de las mantis.

Los humanos usan el brillo como una señal para alinear y comparar las dos imágenes que nuestros ojos están viendo. Si una de esas imágenes es negativa de la otra (puntos blancos sobre negro, digamos, en lugar de puntos negros sobre blanco), nuestra estereopsis se desmorona por completo. Pero las mantis de cerebro pequeño no tienen problema con tales reversiones, porque tienen una forma única de estereopsis que se basa en el movimiento en lugar del brillo. Incluso pueden medir la distancia correctamente cuando las imágenes que golpean sus ojos no solo son negativas entre sí, sino que también se desplazan en el espacio. ("Tener un insecto superó a nuestros estudiantes universitarios en él fue bastante divertido", me dijo Read hace dos años).

Las jibias están en algún punto intermedio. A diferencia de los humanos, pueden lidiar con las imágenes negativas. Pero a diferencia de las mantis, no pueden hacer frente si esas imágenes también se desplazan espacialmente. Esta situación encaja con su estilo de vida. Las jibias a menudo cazan camarones transparentes en aguas turbias y entornos desordenados, por lo que tiene sentido que su aptitud para la percepción de profundidad supere la nuestra. Pero si extrañan a su presa, a menudo pueden perseguirlo e intentarlo de nuevo. Sin embargo, las mantis tienen que atrapar insectos en el aire con sus brazos agarradores. Si fallan, no tienen una segunda oportunidad, por lo que han desarrollado una versión aún más avanzada de estereopsis. "Esto se ajusta a un patrón de múltiples rutas evolutivas independientes para la estereopsis", dice Nityananda. "Es una imagen complicada, una que apenas estamos comenzando a armar".

El estudio "no es un logro pequeño, ya que las sepias no son los animales más cooperativos para trabajar", dice Tessa Montague de la Universidad de Columbia, quien también estudia estas criaturas. "No solo el [equipo] proporcionó evidencia convincente de que las sepias emplean estereopsis, sino que demostraron que las sepias pueden ser entrenadas para usar equipos y responder a estímulos virtuales". Esto debería abrir un camino a otros experimentos inteligentes que explorarán cómo ellos y otros cefalópodos tienen sentido del mundo.

La sepia ciertamente le ha dado al equipo de Wardill más misterios para resolver. Los animales pueden mover cada uno de sus ojos de forma independiente, y no parecen alinearlos incluso cuando golpean a la presa. Durante ataques precisos, los ángulos de sus ojos pueden diferir hasta en 10 grados. "Para nosotros, eso sería catastrófico", dice Wardill. Nuestros ojos se mueven juntos y casi siempre están enfocados en los mismos objetos. Una diferencia angular de solo medio grado arrojaría nuestra estereopsis. Con una diferencia de 10 grados, "no podríamos juzgar la profundidad en absoluto".

¿Cómo se las arreglan las jibias? "No lo sabemos", dice Wardill. "Eso es lo siguiente en lo que queremos trabajar".

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Ed Yong es escritor de The Atlantic , donde cubre ciencia.

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