Le balene vedono in bianco e nero

Nella Facoltà di Medicina dell’Università del Paese Basco abbiamo analizzato gli occhi di tre rorcuali spiaggiati in diverse spiagge di Spagna tra il 2019 e il 2021.

Autori

Elena Vecino Cordero e Luis López Vecino sono gli autori dell’articolo.

Elena Vecino Cordero

Elena Vecino Cordero è Catedrática di Biologia Cellulare presso l’ Università del Paese Basco (UPV/EHU). Ha conseguito una laurea in Belles Artes ed è Life Member di Clare Hall a Cambridge (Regno Unito). Attualmente, dirige il Gruppo Oftalmo-Biologia Sperimentale (GOBE) all’Università del Paese Basco.

Luis López Vecino

Luis López Vecino è Professore Associato nel corso di sviluppo di applicazioni 3D interattive e videogiochi presso l’ Università di Salamanca .

Dichiarazione di divulgazione

Elena Vecino Cordero riceve fondi dal Ministero della Scienza, Innovazione e Università , nonché dal Governo Vasco per i Gruppi Consolidados A e FECYT . Luis López Vecino non lavora per, non consulta, non possiede azioni e non riceve finanziamenti da alcuna azienda o organizzazione che possa trarre vantaggio da questo articolo, e non ha dichiarato affiliazioni rilevanti oltre al suo incarico accademico .

Partner

L’ Università del Paese Basco e l’ Università di Salamanca forniscono finanziamenti come partner fondatori . Queste istituzioni accademiche collaborano per sostenere la ricerca e lo sviluppo nel campo della biologia e della scienza marina, contribuendo così a progetti significativi come quello relativo allo studio degli occhi dei rorcuali.

Ossigeno per sopravvivere nelle profondità

I rorcuali , appartenenti alla famiglia Balaenoptera , sono cetacei noti per la loro velocità e aerodinamicità , guadagnandosi così l’appellativo di ” galgos dei mari “. Questi animali marini non possiedono denti e si nutrono filtrando krill nelle zone superficiali dell’oceano. La loro adattamento all’ambiente marino ha dotato i loro organi, in particolare gli occhi, di caratteristiche uniche che consentono loro di sopravvivere nelle profondità .

Dettagli sugli occhi

Ogni occhio di rorcuale ha un diametro di circa 13 cm e pesa un chilo . Questi occhi sono progettati per resistere alle alte pressioni e alla scarsa luce delle profondità marine.

Adattamenti anatomici

1. La córnea, che permette l’ingresso della luce nell’occhio, è fino a quattro volte più spessa di quella umana. Questo rinforzo, insieme alla sclera, protegge l’organo visivo contro le pressioni estreme nel loro habitat.
2. Il cristallino nei rorcuali è sferico, facilitando la visione sott’acqua, a differenza dei mammiferi terrestri, che hanno un cristallino lenticolare.
3. La sclera, o parte bianca dell’occhio, è estremamente spessa, raggiungendo fino a 4 centimetri, in contrasto con il mezzo millimetro negli esseri umani. È composta da collagene indurito, proteggendo la retina come se fosse all’interno di un cofano.
4. Il corpo cavernoso è un tessuto che circonda il nervo ottico e contiene numerosi vasi sanguigni e muscolo liscio. Nelle balene, quando si riempie di sangue, spinge l’occhio verso l’esterno, permettendo di mettere a fuoco in modo simile a un telescopio.

Questi adattamenti consentono ai rorcuali di affrontare le sfide del loro ambiente profondo e buio, garantendo la loro sopravvivenza .

Ballene spiaggiate

Il primo occhio analizzato proveniva da un rorcual comune che si è spiaggiato a Sopelana (Vizcaya, Paese Basco) a seguito della borrasca Helena nel febbraio del 2019 . L’accesso a questo occhio ha permesso di condurre studi anatomici e molecolari , oltre a coltivare le neuroni ganglionari e le cellule gliali della retina, note come glia di Müller . Il secondo occhio, appartenente a un rorcual boreale , è stato recuperato sulla spiaggia di Tapia de Casariego (Asturias) durante la borrasca Filomena nel gennaio del 2021 . Questo materiale ha confermato i risultati precedenti e ha permesso di immortalizzare le cellule di Müller per ricerche future. Il terzo occhio era di un rorcual che si è spiaggiato a Tavernes (Valencia) nel maggio del 2021 .

Anche in questo caso, l’occhio della ballena ha fornito dati utili per confermare nuovamente gli studi anatomici e molecolari condotti con gli altri esemplari. I risultati di queste ricerche sono stati pubblicati in diverse riviste scientifiche .

Adattamenti anatomici dell’occhio

Nei riti dei rorcuali si possono osservare adattamenti anatomici straordinari che consentono loro di resistere alle alte pressioni e alla scarsa luce delle profondità marine:

1. La córnea, che permette l’ingresso della luce nell’occhio, è fino a quattro volte più spessa rispetto a quella umana. Questo rinforzo, insieme alla sclera, protegge l’organo visivo contro le pressioni estreme nel loro habitat marino profondo.

1. Il cristallino nei rorcuali è sferico, facilitando la visione sott’acqua, a differenza dei mammiferi terrestri, che hanno un cristallino lenticolare.

1. La sclera, o parte bianca dell’occhio, è estremamente spessa in questi cetacei: può arrivare a misurare fino a 4 centimetri, in contrasto con il mezzo millimetro negli esseri umani. È composta da collagene indurito, che protegge la retina come se fosse all’interno di un cofano.

1. Il corpo cavernoso è un tessuto che circonda il nervo ottico e contiene numerosi vasi sanguigni e muscolo liscio. Nella ballena, quando si riempie di sangue, spinge l’occhio verso l’esterno, permettendo di mettere a fuoco in modo simile a un telescopio.

Questi risultati sono stati pubblicati nel capitolo ” Come vedono le balene? ” del libro ” Mammiferi marini “.

Caratteristiche visive: visione in bianco e nero

Il nostro analisi ha rivelato che la retina dei rorcuali è priva di coni , le cellule responsabili della percezione dei colori e della luce intensa. Al contrario, è composta esclusivamente da bastoni , che sono sensibili a basse intensità luminose e funzionano in condizioni di scarsa illuminazione. Questo indica che le ballene vedono solo in bianco e nero , un adattamento all’ambiente oscuro dell’oceano. Inoltre, le neuroni melanopsiniche , responsabili di informare il cervello sui cicli di luce/oscurità (denominati ritmi circadiani), sono molto sviluppate nelle ballene. Questo suggerisce che hanno un’alta sensibilità alla luce e possono percepire le intensità luminose variabili nei diversi emisferi, il che potrebbe aiutarle a orientarsi.

Sebbene gli occhi delle ballene siano grandi, la loro densità di neuroni ganglionari , incaricati di elaborare le informazioni visive e inviarle al cervello, è molto bassa. Ciò significa che la quantità di segnali visivi che raggiungono il cervello è limitata, risultando in una visione ridotta , come indicato nello studio pubblicato in Frontiers in Anatomy . Metaforicamente parlando, le ballene potrebbero portare il pin di bassa visione .

Riconoscimenti artistici

Le immagini ottenute durante questa ricerca hanno ricevuto riconoscimenti per la loro bellezza, vincendo diversi premi sia a livello nazionale che internazionale, tra cui il premio NeuroArt di Scientific American . Queste fotografie sono state esposte in sette musei marittimi, gallerie fotografiche e gallerie d’arte sia nazionali che internazionali. Attualmente, le opere sono in mostra presso il Museo Nazionale di Scienze Naturali di Madrid , dove rimarranno fino alla fine di maggio. Le esposizioni sono state adattate per persone non vedenti e con bassa visione , includendo fotografie testurizzate, audioguide e percorsi segnalati con cinture podotattiche . Inoltre, sono stati realizzati tre video che raccontano la storia della ricerca dall’inizio fino all’esposizione:

1. Elena e la ballena;
2. Come vedono le balene?;
3. Come adattare un’esposizione fotografica per persone che non vedono.

Lo studio degli occhi di questi tre rorcuali ha permesso di approfondire le adattamenti anatomici e funzionali che consentono loro di vivere nel medio marino . Queste ricerche non solo illuminano la biologia di questi cetacei, ma, portate nei musei, evidenziano l’importanza di preservare e studiare la biodiversità dei nostri oceani.

Fonte: TheConversationES