Un día conversando con mi padre le dije: “mira sus ojos, son como rendijas”, refiriéndome a los ojos de mi gato que nos observaban despreocupados: como dos delgadas puertas que parten por la mitad un pequeño océano. Las pupilas de los gatos son curiosas. A diferencia de las nuestras, circulares, las suyas tienen una forma alargada y estrecha como rendijas. Cuando se excitan, en cambio, crecen hasta casi ocupar las dimensiones del iris completo. Así, con curiosidad y a la expectativa de estos cambios, mi papá y yo nos entretenemos mirando a los ojos de nuestras mascotas, y pienso que cualquier persona con un felino en casa ha hecho al menos una vez este ritual tan entretenido.
La pupila es un hueco en el centro del ojo por el cual la luz entra a la retina. Éstas se contraen o dilatan en respuesta a la cantidad de luz que incide, como se hace con la apertura de una cámara. Las nuestras se expanden hasta quince veces en condiciones de poca luz, y las de los gatos hasta unas sorprendentes 135 veces (cifra poco impresionante para los geckos, que pueden expandir sus pupilas hasta 300 veces). Esto cobra sentido si consideramos los hábitos de estas criaturas.
Los gatos, como toda persona con uno de mascota podrá corroborar, no duermen pacíficamente a lo largo de toda la noche. A esas horas prefieren estar despiertos, merodear y tal vez importunar a sus dueños, aunque esto también lo hacen durante el día. Su horario de sueño es más bien interrumpido y espaciado a lo largo de las 24 horas del día. A esto se le conoce como un patrón de sueño polifásico. Es decir, ni completamente diurno ni completamente nocturno. Entonces, al tener pupilas que alcanzan tales dimensiones, tanto mucha luz como poca les sienta bien. Los humanos somos más bien criaturas diurnas y nuestros ojos trabajan mejor bajo la luz del día, o en su defecto, la artificial.
“Los ojos son la ventana al alma”
Más que circulares y verticales, en la naturaleza existen todo tipo de formas de pupilas. Hay horizontales, como las de las cabras; crecientes, como las de las mantarrayas; verticales, pero con puntos que nos recuerdan a un collar de cuentas, como las de los geckos. Existen también algunas con forma de “W”, como las de las sepias, o subcirculares (un punto intermedio entre circulares y verticales), como las de los linces.
Esta plétora de figuras llega también con un sinfín de preguntas sobre su forma y función, que, sorprendentemente, esconden una relación muy estrecha.
En 2015, el Dr. Martin S. Banks, investigador en ciencias visuales y optometría y su equipo, publicaron un artículo en la revista Science Advances en el que compararon la forma de las pupilas de 214 animales terrestres con el objetivo de encontrar alguna relación entre su forma y modo de vida.
El estudio se centró en cuatro formas de pupilas: circulares, subcirculares, verticales y horizontales, aunque la mayoría de las conclusiones están enfocadas en las verticales y horizontales. Todas las formas fueron posteriormente contrastadas con el patrón de sueño y el método de obtención de alimento de los animales estudiados, y el resultado fue una correlación bastante clara. La forma de las pupilas, en efecto, está fuertemente relacionada con la hora del día en la que estos animales se encuentran activos, y en particular con el método de alimentación.
Tomemos de ejemplo una vez más a nuestro gato doméstico. Ojos verticales (a los cuales, debo admitir con mucha emoción, descubrí que los autores se refieren a ellos ocasionalmente como slit pupils o, en español, ojos de rendija), polifásicos y feroces cazadores de emboscada. Animales de mismas prácticas y pupilas son: el zorro rojo y el ártico, así como los fosas y las serpientes boca de algodón.
De hecho, de acuerdo con la base de datos utilizada, básicamente todos los animales estudiados con pupilas de rendija cazan por emboscada. Muchos son polifásicos, pero la mayoría nocturnos, como la boa constrictora, el tuátara común, el cocodrilo de agua salada, y mamíferos como la hiena moteada y el leopardo nublado.
¿Qué indica esta relación tan marcada? Bueno, según el Dr. Banks y su equipo, las pupilas verticales crean puntos de nitidez y desenfoque altamente específicos en un eje vertical. Es decir, con pupilas como la de los gatos domésticos, imágenes de contornos verticales serán más nítidas que aquellas de contornos horizontales. Pensémoslo de la siguiente manera: cuando enfocamos la mirada en algún punto, digamos, un ave que reposa en en el suelo, notamos que el punto de enfoque se mantiene nítido, mientras que la imagen, de manera concéntrica, se vuelve más y más borrosa conforme se aleja del centro. En el caso de un zorro rojo, por ejemplo, al enfocarse fijamente en el ave, vería claramente su pecho, patas y cabeza (todo en un eje vertical). Vería también todo lo demás que se extienda verticalmente, hacia arriba y hacia abajo, aunque con diferente nitidez conforme se aleje del foco principal. La parte lateral de las alas, por otra parte, y todo lo que se encuentre extendido en el eje horizontal sería menos claro. Si en vez de un ave fuera una hilera de cruces (tomémoslo como ejemplo didáctico para facilitar la explicación), las barras verticales de todas las cruces serían más claras que las horizontales. Así, estas criaturas pueden trazar y dimensionar distancias en un eje vertical para arrojarse en una emboscada, enfocándose en la altura y distancia frente a ellos, y desenfocando lo que se encuentre en ejes horizontales para medir los espacios a sus costados.
Esto es también cierto, aunque de manera inversa, en las pupilas horizontales. Si pasamos de los victimarios a las víctimas, por así decirlo, tenemos en su mayoría a los animales herbívoros con pupilas alargadas horizontalmente. Asnos, cebras, cabras, jabalíes, venados rojos y el animal con el curiosísimo nombre de ciervo ratón grande son todos animales de estas características. De hecho, de los 42 animales de pupilas horizontales estudiados (la mitad de ellos de hábitos diurnos), únicamente cinco no son herbívoros, entre los cuales encontramos criaturas como las mangostas.
Ahora, la manera en la que este tipo de pupilas operan, por obvias razones, es bastante similar a la de su contraparte axial. Aunque, en este caso, los contornos más claros son horizontales. De esta forma, si una cabra tuviera frente a ella una hilera de cruces (retomando el mismo ejemplo) las barras horizontales serían más nítidas que las verticales, y entre más cerca del centro se encuentren más clara será la imagen. Otro punto a favor de esta interesante adaptación es que, la mayoría de los ojos de estos animales se encuentran posicionados a los costados de sus cabezas, lo cual generalmente apunta a una criatura que no es depredadora. De esta forma les es posible observar un panorama mucho más amplio a su alrededor, y con mayor claridad en un eje horizontal, lo cual facilita enormemente la detección de cazadores al acecho.
“Lo esencial es invisible a los ojos”
Y todo esto, ¿qué dice de nosotros? Nuestros ojos se encuentran frente a nuestras caras. Nuestras pupilas son huecos pequeños como agujeros negros en el centro de una nebulosa. Compartimos esto con tortugas pintadas, chacales, coyotes, lobos, etc. que son cazadores activos. Acechan y cansan a sus presas, y la mayoría de los animales con pupilas circulares en la base de datos son también de este tipo. Nosotros dejamos de ser cazadores desde hace mucho tiempo (ahora lo somos de otro modo), aunque todo apunta a que originalmente éramos acechadores. Hoy en día compramos nuestros alimentos procesados y con el menor recordatorio posible de que en algún momento estuvieron con vida.
Entonces, si recordamos la base de datos, la mayoría de los animales que acechan tienen pupilas verticales. ¿Esto sugiere que alguna vez nuestros ojos fueron de esta forma? No exactamente. Esta imagen, realmente inquietante en mi opinión, por fortuna, se aleja de la realidad. Los leones, por ejemplo, son excelentes acechadores y sus pupilas son redondas. Los tigres, sus parientes cercanos, también acechan a sus presas a través de grandes pupilas redondas.
Comentamos anteriormente que todos los animales de ojos verticales cazan por emboscada, pero no todos los que cazan de esta manera tienen pupilas de rendija. Este es otro patrón interesantísimo que encontraron los investigadores. Las pupilas verticales en animales que acechan se presentan casi exclusivamente cuando sus portadores son de poca estatura. Si su cabeza se encuentra cerca del suelo, tienen pupilas verticales, en casi todos los casos. Véanse a los cocodrilos y los gatos. Por otra parte, jaguares y pumas acechan de igual forma y sus pupilas son redondas. Los datos lo corroboran. De acuerdo con la base de datos estudiada, de los 65 animales acechadores con ojos frontales, aproximadamente dos terceras partes tienen pupilas verticales y el resto circulares. El 82 % de los animales con pupilas verticales tiene una estatura menor a los 42 cm; de aquellos con pupilas circulares, el 83 % son más altos que esta medida.
Entonces, hay patrones claros, pero también excepciones marcadas. Lo cierto es que, en el estudio de la vida es común encontrar excepciones. Esto no quiere decir que las ventajas y desventajas de las formas de pupilas descritas se vuelvan irrelevantes, simplemente quiere decir que hay más factores que debemos tomar en cuenta, como la estatura y el linaje de las criaturas. Con esta información entendemos mejor a la vida en la Tierra, al igual que la de los que ya no están aquí. Ayuda a recrear animales como aquellos enormes dinosaurios que grandes éxitos de taquilla nos muestran con delgadas hebras como pupilas, y que al igual que los míticos dragones retratados en el cine, seguramente nos habrían visto a través de magnéticas lagunas negras y no a través de dos ojos de rendija.
Diego Ramírez Martín del Campo
Biólogo por la Facultad de Ciencias de la UNAM. Divulgador de la ciencia y apasionado de la historia y la filosofía de la ciencia.
Referencias
Banks, M. S. “Why do animal eyes have pupils of different shapes?”, Science Advance, 1,, 2015, pp. 1-9.
Simon, K. “Animal movements in the Kenya Rift and evidence for the earliest ambush hunting by hominins”, Scientific reports, 5(14011), 20015.