Si eres una abeja, tu vida (y la de 50.000 hermanas en la colmena) depende de la orientación. En particular, de tu capacidad para encontrar un buen botín de flores y regresar. La principal herramienta para esta orientación es el sol. Pero ¿qué ocurre en los días nublados?
Resulta que las abejas tienen un superpoder integrado en sus ojos. Sus ojos contienen una brújula biológica que detecta un mapa oculto del cielo: el patrón de luz polarizada invisible al ojo humano. Pero esto es aún mejor. Ahora, investigadores han demostrado que las células individuales que detectan la luz en los ojos de las abejas pueden colaborar, fusionando sus señales para construir una brújula más robusta y fiable, especialmente cuando las cosas se ponen difíciles.
Ver como una abeja
Probablemente no te sorprenda saber que las abejas ven de forma diferente a los humanos, pero es sorprendente cuán diferente es. Cuando la luz solar entra en la atmósfera, sus ondas se dispersan en las moléculas del aire. Esta dispersión es la misma razón por la que el cielo se ve azul. La atmósfera también polariza la luz. Básicamente, esta polarización es una organización de las ondas de luz de manera que vibran en un patrón predecible a través del cielo. Imagínate que lanzas una piedra a un estanque y luego ves ondas muy organizadas expandiéndose.
El patrón de polarización del cielo actúa como un mapa que permite a las abejas orientarse incluso cuando no pueden ver el sol. Las abejas no son las únicas que pueden verlo. Muchos insectos, desde las hormigas hasta los escarabajos peloteros, han desarrollado la capacidad de ver esta luz polarizada y usarla para orientarse. Pero las abejas melíferas son expertas en este arte, utilizando lo que los científicos llaman una “brújula de polarización” para orientarse e incluso para comunicar la ubicación del alimento a sus compañeras de colmena mediante el famoso baile del meneo.
Logran esta hazaña utilizando una franja altamente especializada de una parte real de sus ojos compuestos, conocida como área del borde dorsal (DRA). El DRA es como unas gafas de sol polarizadas especialmente diseñadas. Sus células fotorreceptoras, o fotorreceptores, están perfectamente calibradas para detectar el ángulo de la luz ultravioleta (UV) polarizada.
¿Pero cómo lo hacen?
Cómo funcionan los ojos de las abejas
Para averiguarlo, investigadores de Alemania y Eslovenia insertaron un electrodo microscópico en un sólo fotorreceptor para medir su respuesta eléctrica cuando se le mostraban destellos de luz. Mapearon metódicamente los campos receptivos de las células en diferentes partes del ojo. Para ello, proyectaron un pequeño cuadrado de luz ultravioleta sobre una cuadrícula de 20 x 20 grados, como si iluminaran un píxel a la vez en una pantalla de televisión, y registraron el nivel de excitación de la célula en cada punto.
En la parte principal del ojo, todo parecía como se esperaba. Cada fotorreceptor respondía a una pequeña y nítida zona circular: su campo receptivo personal. Pero al mover el electrodo hacia el DRA, observaron algo extraño. En aproximadamente una cuarta parte de las grabaciones de esta zona de navegación especial, el fotorreceptor que monitoreaban no respondía solo a un punto. Se iluminaba en dos, o incluso tres, ubicaciones distintas.
Es como si las células estuvieran acopladas y captaran la respuesta de las demás y la transmitieran. Esto solo parece ocurrir en el DRA.
A veces una brújula borrosa es mejor
Este comportamiento casi parece un fallo técnico, no algo realmente útil para la navegación. Pero resulta que una señal borrosa, promediada en varias celdas, es realmente útil. La clave está en el problema del ruido. El patrón de polarización del cielo no siempre es perfecto. Una nube pasajera puede bloquear una porción del cielo, creando un vacío en los datos. La neblina atmosférica o la luz que se refleja en las hojas pueden crear señales confusas y engañosas. Una brújula que dependiera de un único y diminuto punto de referencia sería fácilmente engañada por este ruido. Sería como intentar navegar un barco mirando una sola estrella parpadeante en medio de una tormenta.
Al acoplar los fotorreceptores, el sistema visual de la abeja funciona como un filtro promediador. Técnicamente, esto se denomina suma espacial. Promedia la entrada de varios detectores, suavizando eficazmente el ruido. Una pequeña nube que podría engañar por completo a un solo fotorreceptor se convierte en una pequeña disminución en la señal general para un grupo acoplado de células. Este proceso aumenta drásticamente la relación señal-ruido, lo que hace que la brújula sea mucho más fiable y robusta en condiciones reales. Es un clásico equilibrio de ingeniería: sacrificar un poco de detalle espacial para ganar una gran sensibilidad y fiabilidad.
Este mecanismo podría ser increíblemente flexible. A diferencia de una estructura física fija como un canal poroso, el acoplamiento neuronal podría ajustarse sobre la marcha. Las abejas podrían aumentar el acoplamiento en días nublados y de bajo contraste para amplificar la señal, y disminuirlo en días despejados para obtener una lectura más precisa.
Una solución elegante
El descubrimiento también ayuda a explicar otro enigma. Los investigadores descubrieron que los fotorreceptores DRA son, en realidad, unas diez veces menos sensibles a la cantidad absoluta de luz que los fotorreceptores del ojo principal. Esto parece contradictorio, pero probablemente evita que las células se saturen con el cielo brillante, lo que les permite detectar mejor los sutiles cambios en el contraste de polarización. El acoplamiento de fotorreceptores, a su vez, podría ayudar a compensar esta menor sensibilidad individual al agrupar las señales.
En definitiva, esto demuestra la robustez y elegancia de la brújula interna de las abejas. No es como un instrumento único y estático, sino como una sofisticada navaja suiza diseñada para funcionar en condiciones. Incluso algo que parece un fallo técnico es en realidad una adaptación muy profunda. Es un testimonio de la sutileza que la evolución puede producir, recordándonos que incluso en el ojo de una abeja diminuta, aún hay vastos y maravillosos secretos por descubrir.
Referencia de la revista: George E. Kolyfetis et al., Registros electrofisiológicos revelan acoplamiento de fotorreceptores en las áreas del borde dorsal de los ojos de abejas y abejorros, Biology Letters (2025). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0234.
Fuente: ZME Science.
