Mejor respuesta
Peces, como el resto de vertebrados y muchos otros invertebrados, han desarrollado mecanismos para poder percibir la luz, que desaparece rápidamente con la profundidad. Veamos la visión en los peces.
- LA VISIÓN EN LOS PECES: EL MUNDO DESDE LOS OJOS DE UN PEZ
La visión no es otra cosa que la percepción de la luz del entorno que nos rodea. Debido a que los peces viven en el medio acuático, la luz se apaga rápidamente. Además, porque viven en hábitats muy diferentes, el sistema para percibir la luz varía considerablemente entre especies.
- LA BAJA LUZ DEL AGUA
Antes de empezar a hablar de la visión en los peces, es importante comprender el patrón de luz a medida que aumenta la profundidad.
Como hemos dicho, la luz desaparece rápidamente con la profundidad, pero no todos los colores lo hacen por igual: la luz roja se absorbe en los primeros 10 metros; naranja y amarilla, a 30 m; verde a 50 my azul a 200 m. ¡Por eso, cuando buceamos vemos la estrella de mar en negro!
La cantidad de luz en la columna de agua ha hecho que los oceanógrafos se distingan Hay dos zonas: la zona donde hay luz se llama fótica y en la que la luz no llega se conoce como afótica (a partir de los 1.000 metros). La zona fótica se puede subdividir en:
- Zona eufótica: es la más superficial y es la capa en la que los organismos fotosintéticos pueden realizar la fotosíntesis. Aunque puede variar, se suele considerar que llega hasta los 200 m.
- Zona oligofótica: Esta es el área que recibe suficiente luz solar para que los organismos la vean, pero eso no es suficiente para realizar la fotosíntesis (entre 200 y 1000 m).
La organización de los ojos de pez es similar a la de los mamíferos, aunque tiene sus particularidades.
Los lentes de los peces óseos son esféricos, mientras que en los elasmobranquios están ligeramente aplanados, y tienen un alto poder refractivo porque la córnea está en contacto directo con el agua. Además, para enfocar las imágenes, no cambian la forma de la lente sino que las mueven hacia adelante o hacia atrás. Este mecanismo también lo llevan a cabo las serpientes.
Otra curiosidad del sistema óptico es que, en muchos peces, el iris no se puede contraer, por lo que no pueden cerrar la pupila si aumenta la intensidad de la luz. Para evitar la sobreexposición, los conos y bastones (las células fotorreceptoras, las primeras detectan los colores y las segundas no) cambian de forma y los melanosomas (orgánulos con pigmento) se disponen de forma que hacen «sombra». El proceso opuesto ocurre cuando la luz es escasa.
Los peces pueden tener hasta 4 tipos de conos diferentes, uno de los cuales detecta la luz ultravioleta. Los conos ultravioleta sirven para detectar el plancton, aunque no todos los tienen. Algunos solo los tienen cuando son larvas y otros solo durante ciertas etapas de la vida adulta. Por ejemplo, las truchas arcoíris (Oncorhynchus mykiss) solo las tienen cuando viven en el río.
Por otro lado, hay peces que solo tienen cañas, como los elasmobranquios y los peces de aguas profundas, por lo que no pueden ver los colores.
Otra diferencia notable es que en los teleósteos, los ojos crecen a lo largo de la vida y, por tanto, también lo hace. la retina. Además, la retina tiene la capacidad de regenerarse si se daña.
Finalmente, algunos peces y tiburones nocturnos, entre otros, presentan el tapetum lucidum detrás de la retina, cuya función es devolver a la retina los rayos de luz que se han escapado de la retina, para mejorar la visión. Esto también tiene algunos mamíferos, como el gato.
- CAMBIOS EN LOS OJOS EN PECES MIGRATORIOS
La capacidad de adaptación de los peces es tan grande que incluso se producen cambios en los ojos de los peces migratorios. Las lampreas, por ejemplo, son peces que migran de los ríos a los mares. En cada ambiente tienen un pigmento diferente: en agua dulce, es porfiropsina (color rojo) y en el mar, es rodopsina (azul).
Las anguilas, que también cambian de hábitat, también pueden modificar sus ojos. Cuando están a punto de comenzar a migrar al mar, el diámetro del ojo se duplica, el cristalino aumenta de tamaño y el número de conos aumenta significativamente (solo representan el 3\% de los fotorreceptores antes de iniciar la migración), entre otros cambios.
- LA VISIÓN EN LOS PECES PROFUNDOS
Los peces de aguas profundas presentan un conjunto de adaptaciones a la vida en el fondo de los océanos. En el caso de la visión, también las presentan.
Los peces mesopelágicos (que viven en la zona oligofótica) se caracterizan por tener ojos grandes, con pupilas anchas y lentes grandes.Algunas especies, como el telescopio (Gigantura), también tienen ojos tubulares.
El pez cabeza transparente (Macropinna Microstoma) También tiene ojos tubulares, que suelen estar dirigidos hacia arriba para detectar las siluetas de los peces. A diferencia de otros peces con este tipo de ojos, puedes girar los ojos hacia adelante.
Los peces batipelágicos (viven por debajo de los 1000 metros ) suelen tener, por el contrario, ojos pequeños o degenerarlos. En este caso, los ojos tienen lentes muy grandes, en comparación con el resto del ojo, lo que no les permite crear imágenes claras y, además, solo pueden detectar los objetos que están al lado de ellos.
- LA ADAPTACIÓN DE LA VISIÓN A LA OSCURIDAD
Cuando un pez pasa de ser una zona iluminada a una oscura uno, la adaptación a la segunda condición se realiza en dos fases: en la primera fase, la sensibilidad se debe principalmente a los conos, mientras que en la segunda fase dominan los bastones.
En el pez cebra (Danio Rerio), por ejemplo, la primera fase dura 6 minutos y la sensibilidad se debe principalmente a los conos. Pasado este tiempo, la sensibilidad se debe principalmente a las cañas. Para que las barras «funcionen» al máximo rendimiento, necesitan un período de adaptación a la oscuridad de 20 minutos.
- OTRAS CURIOSAS ADAPTACIONES DE LOS OJOS DE LOS PECES
Hay algunas especies de peces que presentan unas adaptaciones de las más curiosas a los ojos. Os dejamos una muestra.
El pez Limnichthys fascitis es un animal pequeño que vive en aguas poco profundas y bien iluminadas, que se entierra en la arena, y solo los ojos salen al exterior. La retina es muy gruesa, pero en un punto presenta un estrechamiento brusco de la retina, lo que magnifica las imágenes en este punto. En otras palabras, este pez tiene visión telescópica, es decir, si tuviera un telescopio en los ojos.
El pez Limnichthytes Fasciatus tiene visión telescópica, además los tiene adaptados al aire. Para conseguir una buena visión fuera del agua, la córnea, en lugar de ser esférica, tiene forma triangular, con tres zonas planas.
Un pez con la adaptación a la visión acuática y aérea al extremo es el pez de cuatro ojos (Anableps anableps). Esta especie de agua dulce nada con la mitad superior de cada ojo fuera del agua y con la mitad inferior adentro. Tanto las lentes como todo el ojo son extremadamente asimétricos, por lo que se ven perfectamente tanto dentro como fuera del agua. Si quieres ver a este pez cómo nadas con los ojos medio sumergidos en el agua.
Como has visto, la visión en los peces es mucho más compleja de lo que parece, ya que el agua determina en gran medida la anatomía de los ojos y sus adaptaciones. ¿Conoces algún otro caso curioso de visión en peces? Deje su comentario a continuación.
Respuesta
La otra cara de esta pregunta es: ¿qué hace que algo sea visible? Para que algo sea visible para el ojo humano, necesita interactuar con la luz en el espectro electromagnético visible (alrededor de 400 – 700 nm para los humanos).
Cuando la luz atraviesa un objeto, una de cuatro cosas puede suceder:
1. Absorción: esto ocurre cuando los fotones de luz interactúan con los electrones en el material y el fotón cede su energía al electrón. El resultado es que el electrón se mueve a un nivel de energía más alto y el fotón desaparece. Esto hace que los objetos parezcan opacos. El color de un objeto opaco depende del rango de frecuencias que no absorbió.
2. Reflexión: esto ocurre cuando el fotón cede su energía al electrón, pero se emite otro fotón de idéntica energía.
3. Transmisión: el fotón no interactúa con ningún electrón en el material y la luz sale del material a la misma frecuencia en la que entró.
4. Dispersión: como menciona Joshua Engel, la luz interactúa con la materia o estructuras en la materia, siendo absorbidas y reemitidas en una dirección diferente. ¿Por qué el cielo es azul?
Las moléculas de aire están distribuidas escasamente, por lo que la luz que atraviesa el aire tiene una probabilidad pequeña (pero distinta de cero de interactuar con las moléculas de aire a lo largo de su trayectoria. Sin embargo, si hay mucho aire (imagine un tramo de 50 millas), muchas de estas interacciones improbables se suman y el efecto de las moléculas de aire se vuelve visible. La dispersión de Rayleigh, que es el fenómeno que hace que el cielo sea azul, favorece la luz en las regiones azul / violeta y ocurre cuando las moléculas que interactúan son mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz.
Una nota sobre los espejismos: cuando el aire tiene la misma temperatura, la luz viaja a través de ella en línea recta. Sin embargo, si existe un gradiente de temperatura constante, la luz seguirá una trayectoria curva hacia el aire más frío. En un día caluroso de verano, la carretera puede parecer «mojada», pero lo que en realidad estamos viendo son los fotones del cielo tomando una trayectoria curva.En efecto, el gradiente de temperatura refleja la luz del cielo, que nuestro cerebro interpreta como agua.