¿Cómo vemos? Pigmentos visuales

¿Se ha preguntado alguna vez -curioso lector- cómo vemos? La luz genera una señal química en los conos y bastones, dos variedades de células presentes en la retina de nuestros ojos; señal que se transmite a unas neuronas, las cuales envían la información al cerebro.

Los bastones, muy numerosos –casi ciento veinte millones–, son muy sensibles a la luz de baja intensidad y por ello son responsables de la visión nocturna; por el contrario, se vuelven ciegos ante la luz diurna, de alta intensidad y, por lo tanto, carecen de importancia para la visión diurna; tampoco intervienen en la agudeza visual, ni distinguen los colores. Los conos, de seis a siete millones, operan con alta luminosidad y permiten la agudeza visual (significa que tienen la capacidad de percibir detalles pequeños en un objeto); con tres variedades de conos percibimos todos los colores: el sesenta y cuatro por ciento de ellos son sensibles a la luz roja (conos L); el treinta y dos por ciento detectan la luz verde (conos M); entre el dos y el siete por ciento la luz azul (conos S). Cabe resaltar que cada bastón o cada cono contiene un fotopigmento, una proteína, que cambia ligeramente al recibir luz: en los bastones, sensibles a la luz verde azulada, se halla la rodopsina; en los conos azules, la cianopsina; en los verdes, la cloropsina; y en los rojos, la eritropsina.

¿Cree el lector que el color claro u oscuro de sus ojos se debe a los conos? Yerra. Vemos el iris coloreado del ojo de nuestros semejantes, no los conos; éstos forman un mosaico y se concentran en el centro (la mácula) de la retina. Quien observe la retina, que ocupa la parte posterior del ojo, hallará que la densidad de los conos disminuye hacia su periferia; al contrario que los bastones, éstos se concentran en ella, y desde ahí disminuye su cantidad hasta una minúscula zona central de la mácula (la fóvea) donde no existe ninguno. 

En resumen, reconozco que el ojo humano es un buen detector de luz, aunque contiene fallos en su diseño. La luz no llega directamente a los fotorreceptores de la retina; incomprensiblemente, debe atravesar dos capas de células nerviosas antes de alcanzarlos. Añado otro error: existe una zona de la retina (el punto ciego) donde ni siquiera existen fotorreceptores. En otro lugar comentaré los azares de la evolución causantes de estas dos chapuzas morfológicas.

Capa de ozono

Mario Molina, Frank Sherwood Rowland y Paul J. Crutzen recibieron el Nobel de Química en 1995 por descubrir que algunas moléculas sintéticas que suben a la estratosfera afectan al equilibrio del ozono en esa región atmosférica; efectivamente, los clorofluorocarbonados (CFCs) y los óxidos de nitrógeno destruyen el ozono más rápidamente de lo que se regenera. La disminución de la capa de ozono nos afecta ¡vaya si nos afecta!, pues provoca el aumento de cánceres de piel, cataratas oculares y depresión del sistema inmunitario; y también afecta a la salud de las otras especies. 

El ozono que constituye la capa del mismo nombre se encuentra en la estratosfera, a más de veinticinco y menos de cuarenta kilómetros de altura sobre el nivel del mar; y es escaso, sólo hay cinco moléculas, alguna más o menos no importa, por cada millón de moléculas contadas. Se forma cuando los rayos ultravioleta rompen la molécula diatómica de oxígeno al interaccionar con ella; los átomo resultantes se unen a las moléculas diatómicas formando un trío de átomos de oxígeno, que eso viene siendo la molécula de ozono. Posteriormente, el ozono vuelve a convertirse de nuevo en oxígeno. El sagaz lector ya habrá adivinado que ambas reacciones, de destrucción y formación, deben estar en perfecto equilibrio para mantener constante la capa de ozono estratosférico. El interés del proceso radica en que consume la mayor parte de la radiación ultravioleta dañina para la biosfera; el ozono actúa entonces como un filtro que impide el paso de la perjudicial radiación hasta la superficie terrestre; si se agota, aumenta la exposición humana a esos rayos. Se trata de un delicado equilibrio fácilmente perturbable por moléculas que contienen átomos de cloro; pues un único átomo de cloro nada más es capaz de destruir cien mil moléculas de ozono; resulta fácil colegir que pequeñas cantidades de estos compuestos que los humanos arrojamos a la atmósfera descomponen suficiente ozono como para dañar la ozonosfera. 

Consciente del peligro, afortunadamente, la humanidad ha tomado medidas que están haciendo efecto. Durante medio siglo, la cantidad de compuestos clorofluorcarbonados  presentes en la atmósfera ha aumentado hasta el año 2000; desde entonces disminuye; esperamos que durante este siglo se cierre el agujero de ozono y la ozonosfera recupere sus valores originales. No obstante, no podemos bajar la guardia, porque a principios del siglo actual el agujero de la Antártida todavía era mayor que varias veces el tamaño de Australia. 

Atún rojo

El atún rojo ocupa el primer lugar en la lista de pescados más deseados del mundo para la alimentación, pero también ocupa el mismo puesto en otra nefasta lista, probablemente, es el pez de gran tamaño más amenazado de extinción. Los atunes, que cruzan el Atlántico recorriendo más de ocho mil kilómetros, habitan en una amplia zona del planeta; su aerodinámico cuerpo está tan optimizado para nadar que, cuando los ingenieros diseñaron un pez mecánico, lo tomaron como modelo; y aún tenemos que aprender de él más secretos: deseamos averiguar sus sorprendentes habilidades para la navegación que siguen siendo un misterio. Los atunes rojos se cuentan entre los animales más rápidos del planeta pues alcanzan velocidades de más de ochenta kilómetros por hora cuando persiguen a sus presas -arenques, anchoas, sardinas y caballas- o cuando escapan para evitar su captura. Mientras que la mayoría de las más de veinte mil especies de peces tienen sangre fría, este pez es capaz de mantener caliente su más de media tonelada de masa, y no importa que se sumerjan centenares de metros en las frías profundidades marinas para capturar sus presas. Veloces depredadores que, como lobos, pueden cazar en manada, los atunes rojos (Thunnus thynnus) han podido hacer lo que les daba la gana en los mares… hasta ahora. 

El atún rojo, desde el tiempo de los fenicios, griegos y romanos, un alimento en la dieta Mediterránea, hoy es consumido sobre todo por los japoneses. Lamentablemente la popularidad del sushi y del sashimi ha devastado las poblaciones de este formidable pez; el mercado japonés devora sesenta millones de kilos anuales, tres cuartas partes de las capturas mundiales. La sobrepesca del atún rojo –repetimos, el pez de gran tamaño más amenazado del mundo- ha diezmado sus poblaciones en los océanos Atlántico, Pacifico, Índico y empujado la especie a la extinción. ¿La causa? Los entes reguladores internacionales han establecido laxas cuotas de captura, Japón compra peces sin importarle dónde y cómo se hayan pescado y las flotas ilegales hacen caso omiso de cuotas, fronteras o restricciones. Resultaría bueno para la especie, y también para sus consumidores, que la pesca de túnidos no se practicara de manera tan implacable. Si bien existen incertidumbres, la mejor y más reciente (2010) estimación de existencias indica que ha habido una disminución global de entre el veintinueve y el cincuenta y uno por ciento de la biomasa en los últimos decenios. 

Acidificación de los océanos

Desde el siglo XVIII al siglo XXI la cantidad del gas carbónico en la atmósfera ha aumentado mucho: ha pasado de menos de trescientos ppm (una unidad de medida) a más de cuatrocientos. Un aumento que se debe a actividades humanas como la combustión de combustibles fósiles, a la producción de cemento y a la deforestación. Ahora bien, no todo el dióxido de carbono producido por la humanidad permanece en la atmósfera; se estima que los océanos han absorbido un tercio del gas carbónico excesivo. Esto significa que los océanos se han convertido en un almacén del gas; pero el dióxido de carbono absorbido no permanece inerte, provoca cambios químicos en el aguan marina, concretamente la vuelve más ácida, disminuye su pH. Si comenzábamos a mostrarnos aliviados por la ayuda inesperada que mitiga los efectos climáticos de las emisiones antrópicas, la sonrisa inicial se convierte en mueca porque pequeños cambios de pH causan graves daños ambientales. Muchos organismos son muy susceptibles a la acidez del mar, especialmente los organismos calcáreos necesitan carbonato cálcico para construir sus cubiertas celulares, sus esqueletos y conchas, como los corales, parte del plancton, los equinodermos (erizos y sus parientes), los crustáceos (nécoras y langostinos) y los moluscos (caracoles, mejillones y sus primos hermanos). En condiciones normales el carbonato cálcico es estable; no obstante, a medida que el pH desciende, las estructuras hechas con él se disuelven. Expertos científicos marinos han concluido que, si la tendencia de disminución del pH, debido al aumento de la concentración de dióxido de carbono atmosférico continúa, los corales y parte del plancton, en la segunda mitad de este siglo, tendrán dificultades para mantener sus esqueletos externos, caparazones o conchas de carbonato de calcio. Un dato nos permite apreciar la magnitud del problema. El pH de la superficie del océano ya ha bajado una décima, lo que significa que la acidez ha aumentado un treinta por ciento; a finales de este siglo, al ritmo actual, el pH habrá disminuido tres décimas, lo que significa que la acidez se habrá duplicado. 
Quizá el aumento de la acidez no elimine a los organismos, pero afectará a su capacidad de supervivencia: su tasa de crecimiento así como su capacidad reproductiva podrían disminuir, su sistema nervioso podría alterarse y volverlos más susceptibles a los depredadores y a las enfermedades, lo cual podría tener un efecto dominó sobre los ecosistemas. En resumen, la acidificación transformará los océanos, mermando su diversidad y productividad.