¿alguna vez te has preguntado por qué los ojos de tu gato tienen esas espeluznantes aberturas verticales para las pupilas? Un nuevo estudio sugiere que la razón puede estar en el modo preferido de caza de los gatos.
las pupilas de hendidura Vertical son más comunes entre los depredadores nocturnos que emboscan a sus presas, según la nueva investigación, publicada hoy (ago. 7) en la revista Science Advances. Lo más probable es que esta forma de pupila proporcione la forma más nítida de medir la distancia para un salto de captura de presas, según el estudio.,
la nueva investigación no solo desmitifica al gato doméstico, sino que también revela que las extrañas pupilas rectangulares horizontales lucidas por cabras y ovejas probablemente ayuden a estas presas a escanear el horizonte en busca de depredadores y observar el terreno cuando corren del peligro. Además, las pupilas circulares tienden a encontrarse en depredadores altos y activos que están despiertos durante el día. (Suena familiar, los seres humanos?,)
Ojo de gato
la observación de que los depredadores tienden a tener pupilas verticales y presas horizontales se remonta a la década de 1940, pero nadie había cuantificado esa diferencia, dijo Martin Banks, un investigador de visión de la Universidad de California, Berkeley. Para averiguar si había verdad detrás de las observaciones casuales, Banks y su equipo reunieron una base de datos de 214 especies terrestres. Luego, analizaron la forma de la pupila de cada especie en relación con los hábitos de alimentación del animal y la actividad diurna o nocturna., (El equipo omitió aves y peces para limitar las complicaciones de los diferentes entornos visuales.)
los depredadores emboscados, como muchos gatos y serpientes, tenían más probabilidades de tener pupilas de hendidura vertical, particularmente cuando esos animales estaban activos por la noche. La razón de esta correlación probablemente tiene que ver con la mecánica del ojo, dijo Banks a Live Science. Los cazadores de emboscadas deben ser muy buenos en medir la profundidad para que puedan saltar efectivamente hacia su presa.
Hay dos maneras de medir la profundidad sin moverse., En un método, la estereopsis, el cerebro compara la distancia entre las dos imágenes devueltas por cada ojo para medir la profundidad. (Extiende el dedo, concéntrate en él y cierra cada ojo en sucesión. Ese «salto» que ves es la distancia usada en stereopsis.)
el otro método, desenfoque, aprovecha la borrosidad de los objetos detrás y delante del punto en el que estás enfocando.
como resultado, el desplazamiento de lado a lado utilizado en stereopsis es más fácil de medir usando líneas verticales y contornos que con líneas horizontales., Por lo tanto, dijo Banks, la pupila vertical proporciona la mejor vista para la estereopsis.
para juzgar las distancias horizontales, sin embargo, los gatos y otros depredadores de pupilas hendidas probablemente usan desenfoque, dijo Banks. Para maximizar el desenfoque, la pupila debe abrirse de par en par. Y para maximizar el desenfoque de las líneas horizontales, la pupila debe abrirse de arriba a abajo. En otras palabras, la forma ideal es estrecha horizontalmente y ancha verticalmente, precisamente la disposición del ojo de un gato.
«Este es el arreglo correcto para maximizar el estéreo y el desenfoque como señales de distancia simultáneamente», dijo Banks.,
pupilas para presas
en el otro lado del espectro están las extrañas pupilas rectangulares de cabras, ovejas, caballos y algunos sapos. Banks y sus colegas encontraron que, de 42 animales de presa herbívoros en su base de datos, 36 tenían pupilas horizontales. Para averiguar por qué, crearon un modelo computarizado del ojo de una oveja y midieron su óptica.
los resultados revelaron que una pupila horizontal minimiza la entrada desde arriba y abajo, y maximiza la entrada desde el frente y la parte posterior de un animal, creando una vista panorámica. Además, la mayoría de estos animales de presa tienen ojos a los lados de sus cabezas, mejorando aún más esa vista.
«les permite ver mejor delante y detrás, y tal vez no ser deslumbrados por la luz del sol desde arriba», dijo Banks.,
aún más interesante, dijo Banks, fue el descubrimiento de que estos alumnos también minimizan el desenfoque de los contornos horizontales, creando una imagen más nítida del suelo y el terreno próximo. Eso es muy importante para un animal que podría tener que dejar todo y correr si un puma se abalanza, especialmente un animal con los ojos en el lado de la cabeza, dijo Banks.
«imagina que tus ojos están mirando 70 grados desde donde estás corriendo», dijo. «Serías terrible en eso.,»
a mitad del desarrollo de esta teoría, Banks y sus colegas se dieron cuenta de que podrían tener un problema, dijo. Los ojos horizontales de una cabra tendrían que mantenerse en línea con el horizonte para que el animal se beneficiara de esta claridad adicional. Si las pupilas del animal no se alineaban cuando estaba pastando, la cabeza hacia abajo, «ahí va nuestra idea», dijo Banks.
se fue corriendo a un zoológico local mientras uno de sus colegas se dirigía a una granja cerca de su casa en Inglaterra, cada uno con una cámara de video en la mano., Lo que vieron puso su teoría de nuevo en el juego: cabras, ovejas y caballos todos giran sus ojos – uno en sentido horario y otro en sentido antihorario-para mantener sus pupilas en línea con el horizonte cuando pastan.
Banks no pudo encontrar ninguna referencia a este talento en la literatura científica, pero dijo que él y su equipo «tipo de duda» lo descubrieron. «No puedo imaginar que esto haya perdido la atención de todos durante los últimos doscientos años», dijo.,
evolución de los ojos
Si las pupilas verticales son para cazar y las pupilas horizontales son para huir, ¿dónde deja eso pupilas redondas como las que tienen los humanos? Esos resultados, dijo Banks, son un poco menos claros. Los animales con pupilas redondas tienden a ser depredadores activos o forrajeros que están despiertos tanto de día como de noche. Pero la correlación entre la forma de la pupila y estos rasgos no era tan fuerte como lo era para las pupilas verticales y horizontales.,
finalmente, los investigadores crearon algunos árboles genealógicos de gatos y cánidos (un grupo que incluye perros y zorros), para averiguar si la forma de la pupila evolucionó solo una vez en estas familias o si aparece de forma independiente en múltiples ocasiones. Descubrieron que las formas extrañas de las pupilas han evolucionado muchas veces.
«es solo un poco de ir y venir dependiendo de su nicho», dijo Banks. «Creemos que cualquiera que fuera la presión que había para evolucionar una determinada forma de pupila ocurrió varias veces, no solo una vez.,»
los juicios de distancia no son la única razón por la que los animales podrían desarrollar una cierta forma de pupila, agregó Banks. Otros factores, como la visión del color y el reconocimiento de patrones, probablemente juegan un papel.
los investigadores ahora quieren estudiar la interacción entre la retina y la pupila, particularmente en ojos horizontales. Muchos animales con pupilas horizontales tienen una retina «frotis», dijo Banks, con mayores densidades de receptores de luz en una raya horizontal a través de la retina. (Los humanos, por el contrario, tienen un área circular llamada fóvea que es particularmente densa.,)
el equipo también quiere mirar ojos aún más extraños. Algunos lagartos, por ejemplo, tienen pupilas que se estrechan en tres o cuatro agujeros apilados verticalmente. Los cefalópodos como la sepia tienen pupilas en forma de «W»realmente extrañas. Y algunos patines y rayas tienen pupilas en forma de luna creciente.
«Hay un montón de realmente extraño que hay,» los Bancos, dijo.
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