¿Por qué las cabras tienen las pupilas rectangulares, los perros redondas y los gatos verticales?

El iris, la membrana que da color a los ojos, se dilata o se contrae en función de la luminosidad ambiente. El espacio por el que penetra la luz, esa ventana que deja el iris, es lo que denominamos pupila.

: Gatos con distinto nivel de contracción o dilatación pupilar en función de la luz ambiente. Los gatos pueden dilatar su pupila hasta 135 veces su tamaño. Los humanos sólo podemos expandirla 15 veces entre apertura máxima y mínima
: Gatos con distinto nivel de contracción o dilatación pupilar en función de la luz ambiente. Los gatos pueden dilatar su pupila hasta 135 veces su tamaño. Los humanos sólo podemos expandirla 15 veces entre apertura máxima y mínima

La pupila presenta formas diversas en función de los hábitos alimenticios y horarios de los distintos animales. Podemos adelantar que los herbívoros, generalmente de hábitos diurnos y en la parte baja de la cadena alimenticia tienen las pupilas alargadas horizontalmente o rectangulares. Los perros, los humanos y los grandes felinos tienen pupilas redondas mientras que los gatos, los zorros –y también algunos reptiles- presentan pupilas verticales.

Distintas morfologías de las pupilas: cabra rectangular, gato vertical, perro circular
Distintas morfologías de las pupilas: cabra rectangular, gato vertical, perro circular

Pero ¿cómo explicar estas diferencias, a qué se deben, qué ventajas reportan a los animales que las poseen?. Veamos todo esto con más detalle:

La pupila rectangular de los herbívoros:

Los herbívoros tienen un campo visual muy extenso ya que tienen los ojos situados en la parte lateral de la cabeza. Pueden ver tanto delante como detrás. Por otra parte, deben estar siempre alerta, con la atención siempre puesta en lontananza para detectar cualquier movimiento sospechoso que pudiese delatar la presencia de un predador. Tienen que poseer una buena visión frontal también para poder huir y evitar obstáculos con rapidez en caso de necesidad.

: Campo visual del caballo. Visión de 350º de los cuales 65º son binoculares y 285º se alcanzan a ver con cada ojo independientemente
: Campo visual del caballo. Visión de 350º de los cuales 65º son binoculares y 285º se alcanzan a ver con cada ojo independientemente

La pupila rectangular confiere a los équidos y rumiantes una visión panorámica horizontal de lo que sucede a ras del suelo –allí donde pueden estar agazapados los predadores- permitiendo que desde la zona frontal hasta la trasera el campo de visión sea diáfano –no olvidemos que un potencial cazador puede acercarse desde cualquier punto. Esta disposición permite un campo de visión horizontal más profundo y mejora la calidad de la vista en esa dirección.

Además, esa adaptación ocular evita que entre demasiada luz desde arriba que podría deslumbrar al animal –recibir mucha luz desde arriba no es interesante ya que no hay amenazas allí, tanto es así que el iris de algunos herbívoros presenta unas elongaciones en la parte superior –corpus nigra- que actúan a modo de visera para minimizar la entrada de luz desde lo alto-.

Pupila rectangular de un caballo. Obsérvese en la parte superior, elongaciones del iris: Corpus nigra
Pupila rectangular de un caballo. Obsérvese en la parte superior, elongaciones del iris: Corpus nigra

Pero hay otra adaptación evolutiva que hace que la visión de los herbívoros se mantenga siempre en óptimas condiciones para detectar predadores: la pupila mantiene siempre su eje mayor paralelo al suelo. Tanto si el animal está oteando alerta el horizonte como si está pastando el eje mayor de la pupila mantiene esa orientación. Es decir, el globo ocular rota en la cuenca del ojo –fenómeno conocido como ciclovergencia- de tal suerte que el eje mayor pupilar sigue paralelo al suelo, esto permite mantener siempre una visión panorámica óptima.

Tanto en atención como pastando, el eje mayor de la pupila permanece paralelo al suelo Foto: Durham University
Tanto en atención como pastando, el eje mayor de la pupila permanece paralelo al suelo. Foto: Durham University

También puede verse este fenómeno con más detalle en este vídeo:

Esta posición siempre horizontal permite, independientemente de que el animal está pastando o no, que sus ojos siempre observan la lejanía, de modo que cualquier cazador que se quiera acercar será detectado más fácilmente.

Los ojos con pupila vertical:

Los ojos de los gatos –o zorros- actúan de manera muy distinta. El gato es un cazador nocturno, por lo que su pupila se tiene que dilatar mucho para detectar y acertar sobre su presa en condiciones de luz muy escasa. Por otra parte, debido a su pequeño tamaño, para tener éxito como predador debe esperar, agazapado y pillar a su presa desprevenida tras acercarse a pocos centímetros de la misma. Para tal fin es crítico que mida muy bien las distancias, que enfoque de manera muy precisa en distancias cortas.

Anatómicamente hablando un ojo con pupila vertical –algunas serpientes también presentan esta orientación- es el mejor para tener una capacidad inmejorable para medir la profundidad de campo.

Simulación con cámara de visión de una pupila vertical. Obsérvense cómo los objetos difuminados delante y detrás del pájaro enfocado permiten dar profundidad de campo y calcular distancias Fuente: Science Advance
Simulación con cámara de visión de una pupila vertical. Obsérvense cómo los objetos difuminados delante y detrás del pájaro enfocado permiten dar profundidad de campo y calcular distancias. Fuente: Science Advance

Se consigue medir la profundidad de campo de dos modos:

  1. El cerebro mide la distancia de los objetos a través de la imagen que le retorna cada ojo (estereopsis) y forma una imagen tridimensional.
  2. El animal mide el grado de borrosidad de los objetos que están delante y detrás del objeto que está enfocando.

Resulta que la capacidad de tener una buena profundidad de campo y una alta capacidad para dilatar la pupila se consiguen maximizar con una pupila vertical

Los felinos de mayor tamaño como el tigre y león, por el contrario, presentan una pupila redonda. La razón radica en primer lugar en que suelen cazar en horas con luz más intensa. Por otra parte, tienen las patas más largas que el gato, tienen los ojos a mayor distancia del suelo y no necesitan acercarse tanto a su presa ya que su salto es más poderoso, por ello, aunque no enfoquen a su víctima de manera tan precisa como el gato, pueden corregir un cierto margen de error con su potencia muscular y no precisan una pupila vertical. Además, las presas de los grandes felinos son de gran tamaño, mientras que las de los gatos son pequeñas, por lo que la precisión visual es clave para los pequeños carnívoros.

Contraste en las formas de las pupilas de los felinos. Tigre y león las presentan redondas mientras que los gatos las tienen rasgadas o verticales
Contraste en las formas de las pupilas de los felinos. Tigre y león las presentan redondas mientras que los gatos las tienen rasgadas o verticales

Los grandes cánidos, como los lobos, por su parte, cazan agotando a sus víctimas. No precisan pues de un aparato óptico tan complejo y sus pupilas son redondas. Además, sus hábitos de caza son diurnos por lo que una pupila redonda cubre sus necesidades. Tal es el caso de los humanos también ya que nuestros hábitos son diurnos.

Podemos, pues, concluir que las pupilas verticales sirven como mecanismo evolutivo a los predadores nocturnos de pequeño tamaño que cazan por sorpresa, emboscando a su presa. La pupila redonda la poseen aquellos cazadores diurnos que acosan a su presa y finalmente la pupila horizontal es la más frecuente entre los herbívoros que son las víctimas de los cazadores.

Correlación entre morfología de la pupila y dieta y modo de caza de los animales Fuente: Science Advance
Correlación entre morfología de la pupila y dieta y modo de caza de los animalesFuente: Science Advance

Como toda regla, y más en biología, hay excepciones a la misma, pero como patrón general cumple bastante bien. Así, según un profundo estudio llevado a cabo por investigadores de las universidades de Berkely y Durham concluye que de 65 animales con visión frontal y predadores que atacan a sus víctimas por sorpresa, 44 tienen las pupilas verticales. De estos animales, la inmensa mayoría tenían una altura de 42 cms o menor, lo que demuestra que los cazadores pequeños tienen una mayor necesidad de enfocar a sus víctimas con precisión milimétrica, mientras que los herbívoros no precisan enfocar objetos próximos, mas observar con claridad el horizonte a ras del suelo.

De los 42 herbívoros estudiados en ese trabajo, 36 presentaban la pupila horizontal, demostrándose también en este caso una alta correlación.

Este artículo nos lo envía Juan Pascual (podéis seguirlo en twitter @JuanPascual4 o linkedn). Me licencié en veterinaria hace unos cuantos años en Zaragoza y he desarrollado mi vida profesional en el mundo de la sanidad animal, de ahí mi interés en divulgar lo que los animales aportan a nuestro mundo actual. Soy un apasionado de la ciencia. Creo que es fundamental transmitir el conocimiento científico de una manera sencilla para que los jóvenes se enganchen pronto y para que la sociedad conozca más y mejor lo mucho que la ciencia aporta a nuestro bienestar. Viajar es otra de mis pasiones junto con la literatura, que no deja de ser otro modo de viajar.

Puedes leer todos sus artículos en Naukas en este enlace.

Referencias y más información:

Banks, M. et al; Why do animal eyes have pupils of different shapes? Science Advances 07 Aug 2015: Vol. 1, no. 7

Why do sheep and horses have elongated pupils. Video. Berkeley university.

Pappas, S.; Why Cats Have Vertical Pupils. Live science. August 7, 2015.

Alfano, A.; Why Domestic Cats Have Slit Pupils And Big Cats Don’t. 8 August 2015.

¿Por qué los felinos tienen las pupilas “rasgadas”?. Naukas.com, julio 2010


10 Comentarios

Participa Suscríbete

SesamusSesamus

Impresionante, nunca me cansaré de leer artículos como éste.

Es verdaderamente interesante saber qué factores han supuesto que un animal tenga una estructura u otra. Realmente, la evolución sirve para comprender toda biología.

Enhorabuena por el artículo.

quidproquoquidproquo

Interesante. De todas formas, y como no solo de comer se vive, algo tendrá que decir el cortejo

AlbertoAlberto

Es curioso como se adquiere el conocimiento.

Durante mi infancia me llamaba mucho la atención las curiosas formas de las pupilas de algunos animales, particularmente de las cabras y los gatos. Años después me licencié en Biología, pero tiene que ser con este interesantísimo artículo, como aclare todas mis dudas al respecto.

Muchas gracias.

Saludos,

Alberto

2 Trackbacks

[…] ¿Por qué las cabras tienen las pupilas rectangulares, los perros redondas y los gatos verticales?: “La pupila presenta formas diversas en función de los hábitos alimenticios y horarios de los distintos animales. Podemos adelantar que los herbívoros, generalmente de hábitos diurnos y en la parte baja de la cadena alimenticia tienen las pupilas alargadas horizontalmente o rectangulares. Los perros, los humanos y los grandes felinos tienen pupilas redondas mientras que los gatos, los zorros –y también algunos reptiles- presentan pupilas verticales. Pero ¿cómo explicar estas diferencias, a qué se deben, qué ventajas reportan a los animales que las poseen?” […]

[…] ¿Por qué las cabras tienen las pupilas rectangulares, los perros redondas y los gatos verticales?: “La pupila presenta formas diversas en función de los hábitos alimenticios y horarios de los distintos animales. Podemos adelantar que los herbívoros, generalmente de hábitos diurnos y en la parte baja de la cadena alimenticia tienen las pupilas alargadas horizontalmente o rectangulares. Los perros, los humanos y los grandes felinos tienen pupilas redondas mientras que los gatos, los zorros –y también algunos reptiles- presentan pupilas verticales. Pero ¿cómo explicar estas diferencias, a qué se deben, qué ventajas reportan a los animales que las poseen?” […]

Deja un comentario

Tu email nunca será mostrado o compartido. No olvides rellenar los campos obligatorios.

Obligatorio
Obligatorio
Obligatorio

Puedes usar las siguientes etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>