El descubrimiento de la luz infrarroja se remonta a Sir Frederick William Herschel, que realizó un experimento en el siglo XIX para medir los cambios de temperatura entre los colores del espectro electromagnético. Se dio cuenta de que había una nueva medida de temperatura, aún más cálida, más allá del rojo visible, en una región más lejana del espectro: la luz infrarroja.
Aunque hay muchos animales que pueden sentir el calor, relativamente pocos tienen la capacidad de sentirlo o verlo con los ojos. El ojo humano sólo está equipado para ver la luz visible, que representa sólo una pequeña sección del espectro electromagnético donde la luz viaja en ondas. Aunque el infrarrojo no es detectable para el ojo humano, a menudo podemos percibirlo como calor en nuestra piel; hay algunos objetos, como el fuego, que están tan calientes que emiten luz visible.
Aunque los humanos hemos ampliado nuestro rango de visión mediante tecnología como cámaras de infrarrojos, hay algunos animales que han evolucionado para detectar la luz infrarroja de forma natural.
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Salmón
El salmón sufre muchos cambios para prepararse para sus migraciones anuales. Algunas especies pueden cambiar la forma de su cuerpo para desarrollar un hocico ganchudo, jorobas y grandes dientes, mientras que otras sustituyen sus escamas plateadas por colores brillantes de rojo o naranja; todo ello con el fin de atraer a una pareja.
Cuando los salmones pasan de los claros océanos abiertos a los turbios entornos de agua dulce, sus retinas experimentan una reacción bioquímica natural que activa su capacidad de ver la luz roja e infrarroja. Este cambio permite al salmón ver con mayor claridad, lo que le facilita la navegación por el agua para alimentarse y desovar. Al realizar un estudio sobre el pez cebra, los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en San Luis descubrieron que esta adaptación está relacionada con una enzima que convierte la vitamina A1 en vitamina A2.
Se cree que otros peces de agua dulce, como los cíclidos y las pirañas, ven la luz roja lejana, una gama de luz que viene justo antes del infrarrojo en el espectro visible. Otros, como los peces de colores comunes, pueden tener la capacidad de ver la luz roja lejana y la luz ultravioleta indistintamente.
Ranas de Toro
Conocidas por su paciente estilo de caza, que consiste básicamente en esperar a que su presa venga a ellas, las ranas toro se han adaptado para prosperar en múltiples entornos. Estas ranas utilizan la misma enzima vinculada a la vitamina A que el salmón, adaptando su vista para ver los infrarrojos a medida que cambia su entorno.
Sin embargo, las ranas toro cambian a pigmentos predominantemente basados en la vitamina A durante su cambio de la fase de renacuajo a la de adulto ranas. Aunque esto es habitual en los anfibios, las ranas toro conservan la capacidad de su retina para ver la luz infrarroja (muy adecuada para su turbio entorno acuático) en lugar de perderla. Esto puede tener que ver con el hecho de que los ojos de las ranas toro están diseñados para entornos luminosos tanto de aire libre como de agua, a diferencia de los salmones, que no están hechos para la tierra firme.
Estas ranas pasan la mayor parte de su tiempo con los ojos justo por encima de la superficie del agua, buscando moscas que atrapar desde arriba mientras vigilan a posibles depredadores bajo la superficie. Por ello, la enzima responsable de la visión infrarroja sólo está presente en la parte del ojo que mira hacia el agua.
Víboras de pozo
La luz infrarroja se compone de longitudes de onda cortas, de unos 760 nanómetros, a longitudes de onda más largas, de unos 1 millón de nanómetros. Los objetos con una temperatura superior al cero absoluto (-459,67 grados Fahrenheit) emiten radiación infrarroja.
Las serpientes de la subfamilia Crotalinae, que incluye las serpientes de cascabel, las bocazas y las cabezas de cobre, se caracterizan por tener receptores de fosa que les permiten percibir la radiación infrarroja. Estos receptores, u «órganos de las fosas», están revestidos de sensores de calor y situados a lo largo de sus mandíbulas, lo que les confiere un sistema de detección infrarroja térmica incorporado. Las fosas contienen células nerviosas que detectan la radiación infrarroja como calor a nivel molecular, calentando el tejido de la membrana de la fosa cuando se alcanza una determinada temperatura. Los iones fluyen entonces hacia las células nerviosas y desencadenan una señal eléctrica hacia el cerebro. Las boas y las pitones, ambos tipos de serpientes constrictoras, tienen sensores similares.
Los científicos creen que los órganos de detección de calor de la víbora de fosetas están pensados para complementar su visión habitual y proporcionar un sistema de imagen sustitutivo en entornos oscuros. Los experimentos realizados con la víbora de fosetas de cola corta, una subespecie venenosa que se encuentra en China y Corea, descubrieron que tanto la información visual como la de infrarrojos son herramientas eficaces para localizar a las presas. Curiosamente, cuando los investigadores restringieron la vista visual de la serpiente y los sensores infrarrojos en lados opuestos de su cabeza (haciendo que sólo estuvieran disponibles un ojo y una fosa), las serpientes completaron los ataques a sus presas con éxito en menos de la mitad de los ensayos.
Mosquitos
Mientras cazan para alimentarse, muchos insectos chupadores de sangre dependen del olor del gas de dióxido de carbono (CO2) que emiten los humanos y otros animales. Los mosquitos, sin embargo, tienen la capacidad de captar las señales térmicas utilizando la visión infrarroja para detectar el calor corporal.
Un estudio de 2015 en Current Biology descubrió que, aunque el CO2 desencadena los rasgos visuales iniciales en un mosquito, las señales térmicas son las que finalmente guían a los insectos lo suficientemente cerca (normalmente a menos de un metro) para señalar la ubicación exacta de sus posibles huéspedes. Dado que los humanos son visibles para los mosquitos a una distancia de 16 a 50 pies, esas señales visuales preliminares son un paso importante para que los insectos se pongan al alcance de sus presas de sangre caliente. La atracción a los rasgos visuales, el olor a CO2 y la atracción infrarroja a los objetos calientes son independientes entre sí, y no tienen por qué ir en un orden determinado para que la caza tenga éxito.
Murciélagos vampiros
Similar a las víboras de fosetas, las boas y las pitones, los murciélagos vampiros utilizan órganos de fosetas especializados alrededor de sus narices para detectar la radiación infrarroja, con un sistema ligeramente diferente. Estos murciélagos han evolucionado para producir de forma natural dos formas distintas de la misma proteína de membrana sensible al calor. Una de las formas de la proteína, que es la que utilizan la mayoría de los vertebrados para detectar el calor que sería doloroso o perjudicial, se activa normalmente a partir de los 109 Fahrenheit.
Los murciélagos vampiros producen una variante adicional, más corta, que responde a temperaturas de 86 Fahrenheit. Esencialmente, los animales han dividido la función del sensor para aprovechar la capacidad de detectar el calor corporal reduciendo de forma natural su umbral de activación térmica. Esta característica única ayuda al murciélago a encontrar más fácilmente a sus presas de sangre caliente.
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