Por el Dr. Elio M Rivera
En el fondo del océano vive una criatura que parece reunir capacidades que esperaríamos encontrar en varios animales diferentes. Puede modificar rápidamente el color y los patrones de su piel, introducirse por aberturas sorprendentemente pequeñas, manipular objetos con ocho brazos capaces de realizar movimientos complejos y resolver problemas que han despertado el interés de neurobiólogos de todo el mundo.
Se trata del pulpo, uno de los invertebrados más fascinantes conocidos. Su cuerpo carece de un esqueleto interno rígido y está organizado de una manera profundamente distinta a la nuestra. Posee tres corazones, sangre cuyo transporte de oxígeno depende de hemocianina rica en cobre, ojos extraordinariamente desarrollados y un sistema nervioso distribuido de manera que una gran cantidad de neuronas se encuentra en sus brazos.
Pero quizá lo más sorprendente sea contemplar todas estas características funcionando simultáneamente. El pulpo puede observar su ambiente, cambiar la apariencia de su piel, explorar mediante miles de ventosas y coordinar ocho brazos extraordinariamente flexibles mientras decide cómo escapar, esconderse o conseguir alimento.
El pulpo, una criatura diferente a casi todo lo que conocemos y capaz de camuflajearse
El salmista escribió:
“He allí el grande y anchuroso mar, en donde se mueven seres innumerables, seres pequeños y grandes.”
(Salmo 104:25)
Entre esos seres se encuentran unas trescientas especies conocidas de pulpos, distribuidas desde aguas relativamente poco profundas hasta regiones oceánicas de gran profundidad.
Los pulpos pertenecen al grupo de los cefalópodos, junto con calamares, sepias y nautilos. Sin embargo, poseen características particulares que los convierten en magníficos ejemplos de coordinación biológica.
Su cuerpo blando puede parecer sencillo desde el exterior. Por dentro encontramos sistemas extraordinariamente especializados.
El pulpo, ocho brazos y prácticamente ninguna articulación
Nuestros brazos pueden realizar movimientos precisos porque poseen huesos y articulaciones. El codo limita y dirige determinados movimientos; la muñeca permite otros y los dedos poseen numerosas articulaciones.
El brazo de un pulpo funciona de una manera completamente diferente.
No contiene huesos.
Está formado principalmente por músculos organizados en diferentes orientaciones que constituyen lo que los científicos denominan un hidrostato muscular.
Al contraer distintos grupos musculares, el brazo puede alargarse, acortarse, doblarse, torcerse y endurecer determinadas regiones.
Prácticamente cualquier punto puede convertirse temporalmente en una zona de flexión.
El problema de controlar algo tan flexible
Esta extraordinaria libertad crea un desafío.
¿Cómo controla un cerebro ocho brazos que pueden doblarse prácticamente en cualquier lugar?
Si cada movimiento necesitara ser calculado completamente desde el cerebro central, la cantidad de información necesaria sería enorme.
El pulpo posee una solución fascinante.
Una proporción considerable de sus neuronas se encuentra distribuida en los propios brazos.
Cada brazo contiene importantes circuitos nerviosos capaces de procesar información local y coordinar numerosos movimientos.
El cerebro mantiene el control general, pero parte del procesamiento ocurre cerca del lugar donde se está realizando la acción.
Brazos que exploran mientras el cerebro dirige
Esto no significa que cada brazo posea una mente independiente.
Significa que el sistema nervioso está distribuido.
El cerebro puede iniciar o dirigir determinadas conductas mientras circuitos presentes en los brazos organizan detalles del movimiento y responden a información procedente de las ventosas.
Este sistema reduce parte de la carga que implicaría controlar centralmente cada músculo de ocho extremidades extraordinariamente flexibles.
Es una arquitectura nerviosa muy diferente de la nuestra.
Miles de ventosas que hacen mucho más que sujetar
Dependiendo de la especie y del tamaño del individuo, los brazos pueden contener cientos o incluso miles de ventosas en conjunto.
Cada ventosa funciona como una pequeña estructura muscular capaz de adherirse a superficies.
Pero sujetar es solamente parte de su función.
Las ventosas poseen receptores químicos y mecánicos.
El pulpo puede obtener información acerca de aquello que toca.
En cierto sentido, sus brazos pueden tocar y analizar químicamente el ambiente al mismo tiempo.
Probar el mundo mediante el tacto
Cuando un brazo recorre una roca, entra en una grieta o manipula un objeto, las ventosas reciben información.
Pueden detectar características físicas y sustancias químicas presentes en las superficies.
Esto resulta extraordinariamente útil para localizar alimento escondido.
Un pequeño crustáceo puede permanecer fuera de la vista dentro de una grieta, pero un brazo flexible puede introducirse y explorar el interior.
El animal no depende exclusivamente de sus ojos.
Dos ojos extraordinariamente desarrollados
A pesar de la importancia del tacto y de la percepción química, la visión del pulpo es notable.
Sus ojos poseen córnea, iris, cristalino y retina, formando imágenes detalladas del ambiente.
Puede detectar movimiento, formas y contrastes, información fundamental para encontrar alimento y evitar amenazas.
La visión también participa en una de sus capacidades más espectaculares:
desaparecer prácticamente frente a nuestros ojos.
Una piel capaz de cambiar en segundos
La piel del pulpo contiene células especializadas llamadas cromatóforos.
Cada cromatóforo contiene pigmento y está rodeado por músculos controlados por el sistema nervioso.
Cuando determinados músculos se contraen, el saco pigmentado se expande y se hace más visible.
Cuando se relajan, disminuye.
Miles de estas unidades pueden activarse formando diferentes patrones sobre la piel.
El cambio puede ocurrir extraordinariamente rápido.
Pero el color es solamente una parte del camuflaje
Si colocáramos una superficie perfectamente lisa y marrón sobre una roca cubierta de irregularidades, todavía podríamos distinguirla por su textura.
El pulpo enfrenta ese problema mediante otro sistema.
Su piel posee estructuras musculares conocidas como papilas, capaces de modificar la textura superficial.
Puede pasar de una apariencia relativamente lisa a otra llena de protuberancias.
Así puede parecerse mejor a rocas, corales, arena y otras estructuras del ambiente.
No cambia únicamente de color.
Puede modificar color, patrón y textura.
Capas que manipulan la luz
Además de los cromatóforos, algunas especies poseen células reflectantes, entre ellas iridóforos y leucóforos.
Estas estructuras interactúan con la luz de diferentes maneras y contribuyen a crear efectos visuales adicionales.
El resultado final depende de varias capas trabajando conjuntamente.
El sistema nervioso coordina miles de pequeñas unidades para modificar la apariencia general del animal.
Un proceso que nosotros necesitaríamos realizar mediante pantallas y tecnología ocurre directamente sobre la piel.
Camuflarse mientras se mueve
El desafío aumenta porque el pulpo no permanece siempre quieto.
Puede desplazarse de una superficie a otra con colores y texturas diferentes.
El sistema visual necesita recibir información del nuevo ambiente y el sistema nervioso modificar la piel rápidamente.
Roca.
Arena.
Vegetación.
La apariencia puede cambiar conforme cambia el fondo.
El camuflaje es dinámico.
El pulpo, un animal capaz de usar una nube de tinta para escapar
Cuando esconderse ya no es suficiente, muchas especies poseen otro mecanismo defensivo.
Pueden liberar tinta al agua.
La nube oscura dificulta temporalmente la visión del atacante y puede proporcionar segundos preciosos para escapar.
La tinta contiene principalmente melanina y otras sustancias. En determinadas circunstancias puede formar una masa que distrae al depredador mientras el pulpo se desplaza en otra dirección.
El animal combina engaño visual con velocidad.
Un sistema de propulsión a chorro
Para escapar rápidamente, el pulpo puede utilizar propulsión a chorro.
Introduce agua dentro de la cavidad del manto y después la expulsa con fuerza a través de una estructura denominada sifón.
El agua sale en una dirección.
El cuerpo se mueve en la contraria.
La orientación del sifón ayuda a controlar hacia dónde se desplaza.
Un principio físico sencillo se convierte en un sistema de locomoción de emergencia extraordinariamente eficaz.
Tres corazones trabajando para mantenerlo vivo
El sistema circulatorio del pulpo contiene otra sorpresa.
Posee tres corazones.
Dos corazones branquiales ayudan a impulsar sangre hacia las branquias, donde ocurre el intercambio gaseoso.
Un corazón sistémico impulsa posteriormente sangre oxigenada hacia el resto del cuerpo.
Esta organización ayuda a mantener la circulación dentro de un organismo activo que necesita proporcionar oxígeno a músculos, sistema nervioso y otros tejidos.
Sangre basada en cobre
Nuestra sangre utiliza hemoglobina, cuyo componente central contiene hierro, para transportar oxígeno.
Los pulpos utilizan principalmente hemocianina, una proteína que contiene cobre.
Cuando está oxigenada, esta molécula proporciona a la sangre una tonalidad azulada.
La hemocianina funciona adecuadamente bajo las condiciones encontradas por estos animales marinos, incluidas aguas frías y ambientes con características particulares de oxígeno.
Una vez más encontramos una solución fisiológica diferente a la nuestra para resolver el mismo problema fundamental: transportar oxígeno.
Un cuerpo capaz de atravesar aberturas extraordinariamente pequeñas
Al carecer de un esqueleto rígido, el pulpo puede deformar gran parte de su cuerpo.
Esto le permite introducirse por espacios sorprendentemente estrechos.
Existe, sin embargo, una limitación importante: el pico.
La boca contiene un pico duro utilizado para manipular y romper alimento. Esta estructura no puede comprimirse como los tejidos blandos.
Por eso, si el pico puede atravesar una abertura suficientemente grande, gran parte del resto del cuerpo puede seguirlo.
Un refugio que parecía demasiado pequeño
Esta flexibilidad permite utilizar grietas y cavidades como refugios.
El pulpo puede ocultar casi todo su cuerpo dentro de espacios que parecerían demasiado pequeños.
Los depredadores encuentran entonces grandes dificultades para alcanzarlo.
La ausencia de huesos, que podría parecer una debilidad, se convierte en una extraordinaria ventaja cuando necesita esconderse.
Resolver problemas para conseguir alimento
Los pulpos han demostrado capacidades notables de aprendizaje.
En condiciones experimentales pueden aprender a resolver determinados problemas, distinguir estímulos y manipular objetos para obtener alimento.
También se han documentado comportamientos complejos en ambientes naturales.
Esto no significa que debamos atribuirles razonamiento humano.
Pero sí demuestra que poseen un sistema nervioso capaz de aprendizaje, memoria y flexibilidad conductual notable para un invertebrado.
Abrir aquello que contiene comida
En acuarios y experimentos se ha observado a pulpos manipulando recipientes y otros objetos para obtener alimento.
La tarea exige explorar, sujetar, girar y modificar el comportamiento cuando una estrategia no funciona.
Los ocho brazos proporcionan una capacidad extraordinaria de manipulación.
Pero los brazos por sí solos no bastan.
Necesitan información sensorial y control nervioso.
La habilidad aparece mediante la integración de anatomía, sentidos y procesamiento.
Incluso pueden utilizar objetos
Una de las observaciones más conocidas procede de pulpos que transportan mitades de cáscaras de coco u otros objetos y posteriormente los colocan de manera que formen un refugio.
El comportamiento resulta especialmente interesante porque el objeto puede transportarse antes de que exista una necesidad inmediata de esconderse.
Cuando aparece el peligro, las piezas pueden utilizarse como protección.
Un objeto del ambiente se convierte temporalmente en una herramienta.
Una madre que protege sus huevos
La reproducción revela otra faceta extraordinaria.
Después de depositar los huevos, las hembras de muchas especies permanecen cerca de ellos durante largos períodos.
Los limpian con los brazos y utilizan movimientos de agua para mantenerlos ventilados.
La madre puede defenderlos de posibles depredadores y retirar materiales que podrían dañarlos.
Durante este período, en muchas especies reduce considerablemente su alimentación.
Una dedicación que puede llegar hasta el final de su vida
En numerosos pulpos, la hembra muere después de que las crías salen de los huevos.
Su organismo atraviesa profundos cambios hormonales durante esta etapa final.
En determinadas especies de aguas profundas, el período de cuidado de los huevos puede extenderse durante años.
Uno de los casos documentados más extraordinarios corresponde a Graneledone boreopacifica, cuya hembra fue observada cuidando una puesta durante más de cuatro años.
Durante todo ese tiempo permaneció protegiendo la siguiente generación.
Un sistema nervioso construido de manera diferente
Tal vez uno de los aspectos que más fascina a los científicos sea que la inteligencia del pulpo funciona dentro de una arquitectura corporal muy diferente de la humana.
Nosotros poseemos un cerebro central que controla extremidades sostenidas por huesos.
El pulpo posee un cerebro central conectado con ocho brazos blandos que contienen extensas redes neuronales propias.
Sus ventosas reciben información química y mecánica.
Sus ojos observan el ambiente.
Su piel responde mediante miles de unidades controlables.
Todos estos sistemas necesitan comunicarse.
El verdadero prodigio está en la coordinación
Podemos estudiar cada característica por separado.
Los cromatóforos son extraordinarios.
Las ventosas son extraordinarias.
Los brazos son extraordinarios.
Los ojos son extraordinarios.
El sistema circulatorio es extraordinario.
Pero el aspecto más impresionante aparece cuando imaginamos al animal completo.
Un pulpo observa una amenaza.
El cerebro procesa la información.
La piel cambia de color y textura.
Los brazos buscan un refugio.
Las ventosas analizan las superficies.
El cuerpo se introduce en una grieta.
Si es descubierto, libera tinta y utiliza propulsión a chorro para escapar.
Numerosos sistemas diferentes responden como una sola criatura.
Cuando estudiar una criatura aumenta el asombro
El libro de Job declara:
“Y en efecto, pregunta ahora a las bestias, y ellas te enseñarán.”
(Job 12:7)
El pulpo tiene mucho que enseñarnos.
La ciencia puede estudiar sus neuronas, analizar la química de sus pigmentos, medir la fuerza de sus ventosas y observar cómo controla los músculos de sus brazos. Puede investigar su aprendizaje, circulación y comportamiento reproductivo.
Cada descubrimiento permite comprender mejor cómo funciona.
Y cada nivel que comprendemos revela otro nivel de organización.
Una obra extraordinaria escondida bajo el mar
El salmista escribió:
“Grandes son las obras de Jehová, buscadas de todos los que las quieren.”
(Salmo 111:2)
La Biblia no pretende describir los cromatóforos del pulpo, explicar su sistema nervioso distribuido o analizar la hemocianina. Estas preguntas corresponden a la zoología, la neurobiología, la fisiología y la bioquímica.
Las Escrituras nos invitan, sin embargo, a observar las criaturas y reconocer la sabiduría presente en ellas:
“¡Cuán innumerables son tus obras, oh Jehová! Hiciste todas ellas con sabiduría; la tierra está llena de tus beneficios.”
(Salmo 104:24)
El pulpo constituye una magnífica oportunidad para hacerlo. Posee ocho brazos sin huesos que pueden doblarse casi en cualquier punto, miles de ventosas capaces de recibir información del ambiente, un sistema nervioso distribuido, tres corazones y una piel capaz de modificar rápidamente su apariencia.
Puede esconderse, manipular objetos, aprender, solucionar determinados problemas y cuidar de su descendencia con una dedicación extraordinaria.
Desde la perspectiva bíblica, comprender estos mecanismos no disminuye el asombro; lo aumenta. El pulpo nos recuerda que la sabiduría del Creador puede manifestarse mediante soluciones completamente diferentes de aquellas que encontramos en nuestro propio cuerpo. Bajo el océano existe una criatura sin huesos en sus brazos, pero con una extraordinaria capacidad para sentir, aprender, manipular y responder a su ambiente mediante una coordinación que continúa maravillando a quienes la estudian.
Referencias
Escrituras consultadas
- Génesis 1:20-23.
- Job 12:7-10.
- Salmo 104:24-25.
- Salmo 111:2.
- Proverbios 3:19.
Bibliografía científica
- Wells, M. J. Octopus: Physiology and Behaviour of an Advanced Invertebrate. Chapman & Hall.
- Hanlon, R. T. & Messenger, J. B. Cephalopod Behaviour. Cambridge University Press.
- Hochner, B. Investigaciones sobre sistema nervioso, control motor y comportamiento del pulpo.
- Mather, J. A. Estudios sobre aprendizaje, cognición y comportamiento de cefalópodos.
- Kier, W. M. Investigaciones sobre hidrostatos musculares y biomecánica de los brazos.
Investigación científica especializada
- Sumbre, G. y colaboradores. Estudios sobre control neuronal y coordinación de los brazos del pulpo.
- Gutfreund, Y. y colaboradores. Investigaciones sobre organización del sistema nervioso y movimientos de los brazos.
- Hanlon, R. T. Investigaciones sobre cromatóforos, patrones corporales y mecanismos de camuflaje.
- Finn, J. K., Tregenza, T. & Norman, M. D. Estudios sobre utilización de objetos como refugio en pulpos.
- Robison, B., Seibel, B. & Drazen, J. Documentación del prolongado cuidado maternal de Graneledone boreopacifica.
Organizaciones y recursos científicos
- Smithsonian Institution — recursos sobre cefalópodos, anatomía y biodiversidad marina.
- Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) — observaciones de pulpos de aguas profundas y comportamiento reproductivo.
- Woods Hole Oceanographic Institution — investigación sobre neurobiología y fisiología de organismos marinos.
- Marine Biological Laboratory — estudios históricos y actuales sobre cefalópodos y neurobiología.
- NOAA Ocean Exploration — documentación científica de pulpos y otros organismos en ambientes oceánicos profundos.
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