Los corales de color naranja brillante, las esponjas púrpuras y las algas verdes crean hogares para una de las mayores concentraciones de biodiversidad en el mundo: los arrecifes de coral. De sus habitantes, los peces de arrecife tropical son quizás los más multicolores de todos. Los peces limpiadores muestran una combinación de dos tonos de azul y amarillo. Los hamlets varían de tonos oscuros de azul a brillantes mezclas de amarillo, blanco y verde iridiscente. Algunos peces son de color rojo oscuro, otros negros con puntos azules fluorescentes, y aún más combinaciones llamativas de colores plateado, amarillo y turquesa.

Pero ese es solo el lienzo que los humanos podemos ver. Muchos peces perciben un paisaje marino completamente diferente donde la luz ultravioleta es tan importante, o en algunos casos incluso más, que nuestros canales estándar de rojo, verde y azul. El agua de mar también altera la escena. Los ambientes turbios de color verde o azul cristalino conspiran contra la percepción del color de todos los organismos inmersos en agua, al igual que la profundidad. A unos 10 metros debajo de la superficie, la mayoría de la luz ultravioleta ha sido absorbida. En otro extremo, algunos peces son daltónicos, lo que hace que sus propios colores extravagantes (pero quizás no sus patrones) sean muy poco llamativos para sus ojos. Entonces, ¿por qué molestarse en desarrollar un patrón atractivo de amarillo y verde si todo lo que puedes ver es una mancha grisácea? Tal vez ese patrón no sea para los miembros de su propia especie.

Estos son solo algunos de los desafíos que enfrenta Michele Pierotti, un becario italiano en el Smithsonian, que está aprendiendo a observar los ambientes marinos tropicales a través de los ojos de los peces.

"Cuando nos zambullimos en un arrecife de coral, nos encontramos en medio de una ocupada metrópoli submarina, entrecruzada por una miríada de señales visuales, colores y comportamientos", comentó Pierotti. "Estas señales no son para nuestros ojos sino para una o muchas criaturas submarinas. Esos ojos podrían estar buscando los colores familiares de una pareja, la silueta mimética de un depredador al acecho, los tonos inconfundibles de un pez limpiador en su estación, o la coloración de advertencia de un nudibranquio aposemático".

Pierotti ha pasado gran parte de los últimos dos años buceando y colectando peces de ambos lados del Istmo de Panamá. Un experimento evolutivo natural único en el mundo, el surgimiento del Istmo, hace unos tres millones de años, dividió un océano único y homogéneo, en lo que hoy conocemos como el Atlántico y el Pacífico. Muchas de las especies de peces que se encuentran en ambos lados son descendientes directos de especies individuales que fueron divididas por esta barrera centroamericana. Si bien las condiciones locales pueden variar, el Pacífico Tropical Oriental es generalmente verdoso y rico en nutrientes, mientras que el Caribe es azul claro. Debido a que las condiciones ambientales influyen en la evolución de la visión, estas especies hermanas recientemente separadas son candidatos ideales para la investigación.

Al estudiar los ojos de especies estrechamente relacionadas de lábridos, rocotes, roncos, meros y damiselas, entre muchos otros, Pierotti está descubriendo cómo los factores ambientales causan adaptaciones locales en la visión. Incluso si durante mucho tiempo han estado separados por el Istmo, genéticamente estos peces aún comparten la mayor parte de su genoma. Y debido a que los genes que controlan la visión son bien conocidos, Pierotti puede ver exactamente cómo se modifican las secuencias de estos genes en respuesta a la selección para una visión óptima en el Caribe o en el Pacífico Oriental. Este trabajo conducirá a una comprensión más profunda de los generadores de la visión, en general. (Para saber cómo Pierotti estudia la visión en los peces, vea el video en la página XX).

Lecciones para humanos, medio ambiente

Una de las razones por las que los científicos estudian la visión de los peces es porque, en muchas especies de peces, la visión es similar a la de los humanos. La comprensión genética básica de la visión humana es relativamente nueva para la ciencia y los conocimientos adquiridos del estudio de los peces tienen el potencial de abordar los trastornos de la visión en los humanos.

Comprender la visión de los peces es importante para aprender cómo estos se adaptan a la contaminación en el agua, lo que es más importante, a la visibilidad reducida. Pierotti señala dos casos bien conocidos que contienen importantes lecciones sobre cómo los humanos drásticamente pueden influir en la biodiversidad, el comportamiento y la supervivencia de los peces. En el lago Victoria de África, donde Pierotti hizo su trabajo de PhD., un grupo una vez súper diverso de cíclidos esencialmente experimentó la especiación inversa, cuando sus señales de reconocimiento de especies visualmente impulsadas fueron interrumpidas por la contaminación. Posteriormente se cruzaron entre sí en enjambres híbridos.

En el laboratorio de Achotines en Panamá, donde se crían atunes para investigación, larvas de atún perfectamente sanas en algunos tanques misteriosamente no se alimentaban y finalmente morían de hambre. Los científicos descubrieron que los tanques donde esto sucedió no recibieron suficiente luz de espectro completo, y en particular la luz ultravioleta que necesitan para ver a sus presas planctónicas transparentes. Simplemente privar a las larvas de parte del espectro de luz natural, que podría ocurrir en aguas contaminadas que absorben el componente solar del sol, podría provocar la extinción de la población.

"Por ejemplo, cuando se altera la luz subacuática, los patrones de color cambian la apariencia y las presas que escaparon con éxito de los depredadores visuales ahora pueden encontrar que su camuflaje es ineficaz", comentó Pierotti. "Los arrecifes de coral que se blanquean proporcionan un fondo muy ineficaz para innumerables especies en todo el mundo que desarrollaron el camuflaje contra los colores naturales de los corales".

"El mensaje final es que la integridad de nuestros océanos y la forma en que gestionamos la calidad de sus aguas afectan directamente la vida submarina. Y eso, a su vez, cae en cascada rápidamente a comunidades ecológicas enteras y, por supuesto, a nuestras pesquerías".