Visitas: 23
La Sociedad Colombiana de Historia de la Medicina (SCHM) tuvo como conferencista el pasado 8 de febrero al Dr. Álvaro Sotomayor Tribín, médico-cirujano y oftalmólogo, miembro de la SCHM y estudioso de la historia de las ciencias. El tema, “Primates, nuestro Habitat impulsó nuestra evolución”.
Desde 1980 el doctor Sotomayor ha seguido la evolución del cerebro en relación con la visión en los primates. Inicialmente siguiendo el trabajo de los premios Nobel de Medicina y Fisiología, Torsten Wiesel y David Hubel, que obtuvieron el galardón por sus descubrimientos sobre el procesamiento de la información en el sistema visual.
Hubel previamente había inventado un moderno microelectrodo metálico, ya en colaboración con Wiesel, en 1959 insertaron un microelectrodo en la corteza visual primaria de un gato anestesiado. Encontraron que algunas neuronas se disparaban rápidamente cuando se interceptaban con las líneas en un ángulo, mientras que otras respondieron mejor a otro ángulo. Estos estudios demostraron cómo el sistema visual construye complejas representaciones de la información visual a partir de estímulos simples.
Perspectiva evolutiva
Ninguna especie ha evolucionado al margen del medio ambiente. Los primates han sido absolutamente dependientes del medio ambiente. Nuestro hábitat original, las angiospermas, explica nuestra anatomía, fisiología, habilidades y comportamientos. En los primates hay un predominio sensorial visual y nuestro cerebro refleja nuestra dependencia de la vía visual, estamos inmersos en un mundo profundamente visual.
El nicho de los europrimates, su espacio ecológico, es el medio arbóreo de las angiospermas que pueden dar árboles con alturas asombrosas de más de 100 metros, a mitad de camino entre el cielo y la tierra. Es un mundo aéreo, pero unido al suelo. Los primates se adaptaron a un tipo de locomoción en estos árboles: trepar, saltar y colgarse.
En la selva húmeda que es 96% angiospermas, es 100 veces mayor el índice de fluidez de luz en la parte alta del dosel que en la sombra debajo del dosel. Sólo un 2% de la radiación solar llega al suelo. Un concepto muy importante en la visión es el contraste y ver a través de la penumbra.
Los primates se mueven en las partes más altas de los árboles para comer, aparearse o por seguridad, allí permanecen buena parte del tiempo. Su energía proviene precisamente de las angiospermas que les proporcionan el alimento en un medio exigente que requiere gran destreza en el movimiento, coordinación ojo-mano, habilidades para saltar, visión tridimensional, percepción del color, buena resolución espacial y diferenciar los contrastes.
La luz es uno de los secretos para la vida en la Tierra, es una fuerza impulsora de la evolución y promotora de gran biodiversidad, las plantas la usan para obtener energía útil a través de la fotosíntesis y a la vez para transportar información. Sin las plantas la energía solar no se transformaría en la energía química que nutre la vida animal. La luz como información en el mundo animal funciona de dos maneras: temporal, para la sincronización de los ritmos biológicos y espacial, para obtener imágenes e interactuar con el mundo, ambas están relacionadas.
La visión es una adaptación a la luz y la capacidad de percibir y clasificar objetos. Dan-Eric Nilsson, investigador de la Universidad de Lund, hace un comparativo en su trabajo “The evolution of visual roles- Ancient vision versus object vision” entre la visión activa relacionada con la visión de alta resolución cuando hay lentes y la visión de orientación en el hábitat cuando no hay lentes. Los humanos pertenecemos a la visión activa.
Cada período geológico nos cuenta una historia biológica diferente y las acciones del planeta han contribuido a ello. Las placas tectónicas por ejemplo, han promovido el cambio biológico, generando oportunidades para la vida. La tectónica (construcción y movimiento de la corteza de la tierra) ha engendrado los ciclos biogeoquímicos que son el fundamento en los que se apoya la vida. Al movilizarse las placas, la vida también se traslada, se diversifica, cambia, se adapta o se extingue.
En el período Ordovícico, de la era Paleozoica, hace 475 millones de años se produjo una gran revolución en el planeta y esto fue el movimiento de la vida vegetal del agua a la tierra, uno de los eventos más importantes de la evolución. Las primeras plantas multicelulares simples comenzaron a establecer un manto de vegetación que transformó el paisaje de rojo a verde.
Millones de años después, en el período Devónico, surgen las primeras plantas vasculares que presentan diferenciación de raíz, tallo, hojas y que se alimentan de la tierra, intercambiando los productos de la fotosíntesis con el agua. Las gimnospermas “semillas desnudas”, aparecieron hace 320 millones de años en el período Carbonífero y dominaron la vegetación de la Tierra durante unos 160 millones de años.
Las angiospermas del latín angiospermae y el griego antiguo ἀγγεῖον (ageíon, “vaso”) y del griego σπέρμα (sperma, semilla), aparecieron hace 174 millones de años durante el Jurásico-Cretácico. Esta explosión evolutiva que se dio entre 135 y 96 millones de años atrás, de plantas o árboles con flores (angiospermas) hizo que se convirtieran en las plantas dominantes sobre la Tierra hasta hoy. Representan el 92-96% de la diversidad de las plantas.
La ruptura de Pangea -el gran supercontinente que existió al final de la era Paleozoica y comienzos de la Mesozoica-, durante el período Cretácico, permitió la creación de nuevos continentes bioclimáticos húmedos y nuevas condiciones para la expansión ecológica de las angiospermas y su diversificación. El mundo terrestre se convierte en testigo de una explosión de color gracias a la dispersión de las angiospermas, las primeras plantas con múltiples colores que presentan los límites máximos de fotosíntesis y crecimiento entre las plantas terrestres. También empiezan a proliferar los primeros polinizadores (insectos y aves pequeñas).
Uno de los hábitats generados por las Angiospermas es la selva tropical, más diversa que cualquier otro ecosistema, con diferentes especies en diferentes niveles, desde el suelo hasta las copas de los árboles altos. La evolución de las angiospermas transformó la ecología global, construimos, comemos, vivimos y estamos rodeados de angiospermas.
Evolución
Todos los animales actuales descienden de otros extintos a través de un proceso de evolución. Las especies van cambiando porque desaparecen algunos genes (por selección) y aparecen otros nuevos (por mutación).
La separación entre marsupiales y mamíferos placentarios se dio hace 175-190 millones de años. Los mamíferos placentarios se dividieron en 4 grandes clados (agrupaciones que incluyen el ancestro común y todos sus descendientes, vivos o extintos), clados Afrotheria y Xenarthra en África y América del Sur y los Laurasitheria y Euarchontoglires en Euroasia y América del Norte.
Al clado de Euarchontoglires pertenecen los Glires ósea los roedores y lagomorfos -conejos- por un lado, y los Euarchonta, representados por los Dermoptera, los Scandentia y los Primates por el otro. Los Euarchonta comparten el mismo nicho en la selva húmeda, fundamentalmente angiosperma.
En el caso de los primates, la movilidad se da por acciones provocadas por su entorno, los árboles cambian, florecen, se modifican, mueren, llegan otras especies y deben ir en búsqueda de alimento a otros lugares. Su dieta se basa especialmente en la explotación de productos de las angiospermas incluyendo frutas, flores, néctar y hojas.
Hace 55 millones de años la temperatura subió aproximadamente 8° en toda la Tierra, incluidos los polos y todos los ecosistemas se transformaron. A la par de los primates aparecieron los artiodáctilos de dedos pares (cerdos, camellos, cabras, ovejas, ciervos, jirafas, antílopes y toros) y los perisodáctilos de dedos impares (caballos, asnos, cebras, tapires y rinocerontes). Estos 3 clados fueron los dominantes en el mundo.
En 1755 Carl Linneo, taxónomo sueco, nombró a la especie Humana con el nombre de Homo (género) y sapiens (especie), y en 1758 adoptó el término primates por el del latín primus que significa primero. Los seres humanos fueron por primera vez colocados junto a otros primates.
En la imagen a la izquierda, un comparativo de la visión que en un animal nocturno tiene el cristalino más grande y redondo y el diámetro de la cornea mayor, el animal Cathemeral o vespertino es intermedio y el diurno como nosotros tiene un cristalino pequeño y la córnea con una gran curvatura. El ojo primate, humano, está evolutivamente diseñado para un rendimiento máximo en condiciones fotópicas (con niveles de iluminación diurnos).
El tamaño y densidad neuronal varía a través de la corteza cerebral, la corteza visual primaria tiene la más alta densidad de neuronas empaquetadas, hasta 6 veces más que la corteza motora. En las cortezas primates las neuronas son más pequeñas y más densas que en el resto de mamíferos. En los monos macacos la proporción de la corteza visual es 52%. En los humanos está cerca del 27%, comparada con 8% audición, 7% para la superficie corporal y 7% para la acción motora.
Otras características del sistema visual en primates comparado con otros mamíferos son:
- Ubicación frontal de los ojos que modificó la forma en que la información viaja al cerebro.
- Mejor visión binocular, entre 75-80% de las neuronas en la corteza visual primaria reciben información de ambos ojos.
- La más alta resolución visual y excelente visión de detalle.
- La mejor visión cromática basada en 3 pigmentos visuales.
- El rango más alto de acomodación que en un contexto evolutivo se entiende como el proceso donde el poder dióptrico del ojo, para enfocar entre objetos distantes y cercanos, es activamente cambiado para producir una precisa imagen en la retina y que puede mantenerse por largos períodos de tiempo.
- Una representación expandida del campo visual central en la corteza visual la más densa y grande entre los mamíferos.
- El porcentaje más alto de áreas cerebrales dedicadas a la visión.
El comentario de orden estuvo a cargo del Dr. Javier Burgos. Biólogo, Magíster y Doctor en Matemáticas aplicadas que resaltó la profundidad en la presentación del Dr. Sotomayor para destacar la evolución ambiental como factor imprescindible en la aparición y evolución de la vida.
También hizo referencia a la variación entre los períodos glaciales e interglaciales que han afectado las condiciones del planeta, debidos al movimiento de la tierra alrededor del sol, conocidos como efecto Milanković. Los períodos interglaciales han permitido el desarrollo de la vida de mamíferos superiores en la tierra, ahora, el reto es proteger nuestro hábitat, una deuda con el planeta que nos ha permitido florecer porque aun encontrando señales de habitabilidad en otros planetas esto sería más una asignación de probabilidades que una certeza.
Sesión completa en: https://www.youtube.com/watch?v=dTMgykCZ3e0
Resumen de la presentación. Victoria Rodríguez G., responsable plataformas digitales en ANM.
