Los ocho ojos de las arañas

Existen unas cuarenta y ocho mil especies de arañas que se distribuyen en prácticamente todos los ambientes terrestres del planeta, con la excepción de los de la Antártida. Con un sólo caso de una curiosa araña herbívora de Centroamérica, la inmensa mayoría de las especies de araña son depredadoras que se alimentan de insectos y otros artrópodos. Casi todas tienen cuatro pares de ojos, que varían mucho en tamaño y función, dependiendo de los hábitos de cada especie. Las arañas que cazan activamente a sus presas, por ejemplo, tienden a poseer grandes ojos capaces de formar imágenes estereoscópicas muy nítidas. En cambio, las especies que usan telarañas para capturar a sus presas generalmente tienen ojos más pequeños, algunos de los cuales sólo detectan movimientos de las luces y las sombras.

Figura 1. Los cuatro pares de ojos de una araña saltarina: AM ojos anteriores medios; AL anteriores laterales; PM posteriores medios; PL posteriores laterales. La foto original es de J. J. Harrison, Wikimedia Commons.

¿Cómo es que las arañas llegaron a tener ocho ojos? La mitología de la tribu Winnebago de Nebraska lo explica en uno de los muchos relatos del origen del mundo que tiene este pueblo originario de la zona de los Grandes Lagos del norte de los Estados Unidos.

LOS OJOS DE LA ARAÑA
Una leyenda del pueblo Winnebago (Ho-Chunk)

Una vez que el Creador del Mundo hubo terminado su obra, buscó a un guardián que pudiera vigilarla. Escogió primero a Tortuga, quien no resultó un buen vigía porque sus cortas patas no le permitían extender bien su cuerpo. El Creador buscó otro guardián. El elegido, Cuervo, tenía una gran visión pero resultó muy dicharachero y regañón, pues nunca callaba y se la pasaba reprendiendo a todos los demás. El Creador tuvo que buscar otro vigilante. El tercer elegido fue Oso, quien resultó un gran vigía porque podía levantarse sobre sus patas y ver muy lejos. Sin embargo, Oso tenía muy mal genio y peleaba con todos. El Creador decidió entonces nombrar a Araña como su nuevo vigía.

Araña podía trepar en la vegetación, lo que le permitía ver muy lejos. Además, su voz era tan tenue que nadie más que el propio Creador podía escucharla. Al principio, Araña tenía solamente dos ojos, como todos los demás. Complacido con su trabajo, el Creador decidió otorgar a Araña otros seis ojos, para que pudiera divisar en todas las direcciones del mundo. Desde entonces, todas las arañas tienen ocho ojos.

Basado en D. L. Smith (1997)

LOS OJOS DE LA ARAÑA
Una historia evolutiva

Los dos grupos de artrópodos terrestres más ricos en especies (los insectos y las arañas) descienden de una línea evolutiva muy antigua que surgió en los mares del Cámbrico, hace más de quinientos millones de años. La evidencia fósil muestra que desde entonces algunos artrópodos ya habían desarrollado sistemas visuales con ojos muy complejos, como los de los trilobites y los de un depredador gigante conocido como Anomalocaris.

Cuando los ancestros de los insectos y los de las arañas invadieron el ambiente terrestre (cada línea por su lado), se dieron cambios importantes en la anatomía y la función de los ojos, como adaptaciones al nuevo ambiente. Los insectos retuvieron el patrón general de un solo par de ojos, generalmente de gran tamaño y constituido por miles de componentes individuales (llamados facetas). A diferencia de estos “ojos compuestos” de los insectos, las arañas desarrollaron un mayor número de ojos, generalmente ocho, con muchas menos facetas. De hecho, en muchos casos las facetas de los ojos de los arácnidos se han fusionado en una sola lente, para constituir un “ojo simple”.

Figura 2. Los insectos tienen un par de ojos compuestos de miles de facetas. En algunas especies los ojos son órganos muy complejos, con facetas y células fotosensibles especializadas en diferentes funciones. ©2020 Héctor T. Arita

El ojo de algunos insectos contiene facetas especializadas, algunas de las cuales detectan movimiento, mientras que otras forman imágenes más detalladas y otras pueden diferenciar colores o incluso detectar luz ultravioleta. En las arañas, estas diferentes funciones se reparten entre los diferentes tipos de ojos.

Las arañas saltarinas son especies que acechan y capturan sus presas activamente, sin usar telarañas. Para hacer eso necesitan una visión muy aguda que les permita detectar, perseguir y capturar sus presas. Esta función la cumple el par de ojos anteriores medios (AM, Figura 1), que son enormes y que forman imágenes muy nítidas de un área relativamente pequeña. Al mismo tiempo, las arañas saltarinas pueden ser presa de depredadores más grandes, por lo que requieren también una visión periférica que les permita detectar posibles peligros. Esta otra función la desempeña el par de ojos anteriores laterales (AL en la Figura 1), que son también muy grandes pero que están especializados en cubrir un área de visión mucho más amplia, aunque con menor nitidez.

Como los ojos AL se proyectan hacia el frente, es posible que los otros cuatro ojos (los pares posteriores, PL y PM en la Figura 1) sirvan para detectar movimientos y sombras provenientes de atrás y de los lados. De esta manera, tal como en la leyenda del pueblo Winnebago, las arañas pueden cubrir con su campo de visión todas “las direcciones del mundo” desde donde se pudiera encontrar algún peligro.

Otras arañas que persiguen activamente a sus presas tienen configuraciones y funciones de los ojos similares a las de las arañas saltarinas, aunque existen variaciones en cuanto cuales de los ojos cumplen cada función. En las arañas lince, por ejemplo, son los ojos posteriores laterales (PM) los que son más grandes, más proyectados al frente y que proveen las imágenes necesarias para detectar y perseguir las presas. El resto de los ojos son relativamente más pequeños y proyectados en otras direcciones y funcionan principalmente para detectar sombras y movimientos de posibles peligros.

Figura 3. Una araña lince verde. El círculo marca el órgano especializado con los ocho ojos. © 2020 Héctor T. Arita

Las arañas que capturan sus presas con telarañas tienen ojos mucho más pequeños y ninguno de ellos forma imágenes muy nítidas. En todos los casos, aún estos diminutos ojos se pueden relacionar con los cuatro tipos ilustrados en la Figura 1. La gran diversidad de sistemas de visión en las cerca de cuarenta y ocho mil especies de arañas representa variaciones en el mismo tema general: cuatro pares de ojos con diferentes grados de desarrollo y con diferentes posiciones.

Figura 4. Los ojos de una araña lince en vista dorsal (izquierda) y frontal (derecha). Los acrónimos (AM, AL, PM, PL) son los de la figura 1 y muestran la homología (correspondencia evolutiva) entre los ojos de las arañas saltarinas y las arañas lince. ©2020 Héctor T. Arita

La leyenda de los Winnebago se refiere al origen de los ocho ojos de la araña como una solución a un problema particular. La historia evolutiva del orden Araneae se refiere a las adaptaciones de esos ocho ojos a la multitud de diferentes necesidades de las miles y miles de especies de arañas.

REFERENCIAS

Morehouse, N. I., Buschbeck, E. K., Zurek, D. B., Steck, M., & Porter, M. L. (2017). Molecular evolution of spider vision: New opportunities, familiar players. The Biological Bulletin233(1): 21-38. Una revisión técnica de la evolución de los ojos y de la visión entre los arácnidos.

Smith, D. L. (1997). Folklore of the Winnebago tribe. University of Oklahoma Press. Una compilación de leyendas del pueblo Winnebago, adaptadas y comentadas por un propio miembro del grupo.

Spano, Lauren, Skye M. Long, and Elizabeth M. Jakob. (2012) “Secondary eyes mediate the response to looming objects in jumping spiders (Phidippus audax, Salticidae).” Biology Letters 8(6): 949-951. Estudio experimental que demuestra las diferentes funciones de los ojos de una especie de araña saltarina.

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