Cel mai bun răspuns
Pești, ca și restul de vertebrate și multe alte nevertebrate, au dezvoltat mecanisme pentru a putea percepe lumina, care dispare rapid odată cu adâncimea. Să vedem viziunea la pești.
- VIZIUNEA ÎN PEȘTI: LUMEA DIN OCHII PESTEI
Viziunea nu este altceva decât percepția luminii mediului care ne înconjoară. Deoarece peștii trăiesc în mediul acvatic, lumina se stinge repede. În plus, deoarece trăiesc în habitate foarte diferite, sistemul de percepere a luminii variază considerabil între specii.
- LUMINA MINIMĂ A APEI
Înainte de a începe să vorbiți despre viziune la pești, este important să înțelegeți modelul luminii pe măsură ce crește adâncimea.
După cum am spus, lumina dispare rapid odată cu adâncimea, dar nu toate culorile o fac în mod egal: lumina roșie este absorbită în primii 10 metri; portocaliu și galben, la 30 m; verde la 50 m și albastru la 200 m. Din acest motiv, când ne scufundăm, vedem steaua de mare în negru!
Cantitatea de lumină din coloana de apă a făcut ca oceanografii să se distingă două zone: zona în care există lumină se numește fotică și în care lumina nu ajunge este cunoscută sub numele de afotică (de la 1.000 de metri). Zona fotică poate fi împărțită în:
- Zona eufotică: Aceasta este cea mai superficială și este stratul în care organismele fotosintetice pot efectua fotosinteza. Deși poate varia, de obicei se consideră că atinge până la 200 m.
- Zona oligofotică: Aceasta este zona care primește suficient lumina soarelui pentru ca organismele să o vadă, dar acest lucru nu este suficient pentru realizarea fotosintezei (între 200 și 1.000 m).
Organizarea ochilor peștilor este similară cu cea a mamiferelor, deși are particularitățile sale.
Lentilele peștilor osoși sunt sferice, în timp ce în elasmobranhii sunt ușor turtite și au o putere de refracție ridicată, deoarece corneea este în contact direct cu apa. În plus, pentru a focaliza imaginile, acestea nu schimbă forma obiectivului, ci le deplasează înainte sau înapoi. Acest mecanism este, de asemenea, realizat de șerpi.
O altă curiozitate a sistemului optic este că, la mulți pești, irisul nu se poate contracta, deci nu pot închide pupila dacă intensitatea luminii crește. Pentru a evita supraexpunerea, conurile și tijele (celulele fotoreceptoare, prima detectează culorile și a doua nu) schimbă forma și melanozomii (organite cu pigment) sunt dispuse într-un mod care face „umbră”. Procesul opus are loc atunci când lumina este puțină.
Peștii pot avea până la 4 tipuri de conuri diferite, dintre care unul detectează lumina ultravioletă. Conurile ultraviolete servesc la detectarea planctonului, deși nu toate le au. Unii le au doar atunci când sunt larve, iar altele numai în anumite stadii ale vieții adulte. De exemplu, păstrăvul curcubeu (Oncorhynchus mykiss) le are numai atunci când trăiesc în râu.
Pe de altă parte, există pești care au doar tije, cum ar fi elasmobranhii și peștii de mare adâncime, deci nu pot vedea culorile.
O altă diferență notabilă este că în teleost, ochii cresc pe tot parcursul vieții și, prin urmare, retina. În plus, retina are capacitatea de a se regenera dacă este deteriorată.
În cele din urmă, unii pești și rechini nocturni, printre altele, prezintă tapetum lucidum în spatele retinei, a cărei funcție este de a reveni la razele de lumină ale retinei. care au scăpat din retină, pentru a îmbunătăți vederea. Aceasta are și unele mamifere, cum ar fi pisica.
- SCHIMBĂRI ÎN OCHI ÎN PEȘTI MIGRATORI
Capacitatea de adaptare a peștilor este atât de mare încât chiar și modificările oculare apar la peștii migratori. Lampreele, de exemplu, sunt pești care migrează de la râuri la mări. În fiecare mediu au un pigment diferit: în apă dulce, este porfiropsină (culoare roșie), iar în mare, este rodopsină (albastru).
Anghilele, care își schimbă și habitatul, își pot modifica și ochii. Când sunt pe cale să înceapă migrația către mare, diametrul ochiului se dublează, obiectivul crește în dimensiune și numărul conurilor crește semnificativ (acestea reprezintă doar 3\% din fotoreceptorii înainte de a începe migrația), printre alte modificări.
- VIZIUNEA ÎN PEȘTUL ADEFAT
Peștii de adâncime prezintă un set de adaptări la viața din fundul oceanelor. În cazul vederii, ei le prezintă și ei.
Peștii mezopelagici (care trăiesc în zona oligofotică) sunt caracterizați pentru a avea ochi mari, cu pupile largi și lentile mari.Unele specii, cum ar fi telescopul (Gigantura), au, de asemenea, ochi tubulari.
Peștele cap transparent (Macropinna Microstoma) are, de asemenea, ochi tubulari, care sunt de obicei direcționați în sus pentru a detecta siluetele peștilor. Spre deosebire de alți pești cu acest tip de ochi, vă puteți roti ochii înainte.
Pești batipelagici (trăiesc sub 1.000 de metri ) au, dimpotrivă, ochi mici sau îi degenerează. În acest caz, ochii au lentile foarte mari, în comparație cu restul ochiului, ceea ce nu le permite să creeze imagini clare și, în plus, pot detecta doar obiectele de lângă ele.
- ADAPTAREA VIZIUNII LA ÎNTUNERICI
Când un pește trece de la a fi o zonă luminată la o întuneric una, adaptarea la a doua condiție se face în două faze: în prima fază, sensibilitatea se datorează în principal conurilor, în timp ce în a doua fază domină bastoanele.
La peștele zebră (Danio Rerio), de exemplu, prima fază durează 6 minute, iar sensibilitatea se datorează în principal conurilor. După acest timp, sensibilitatea se datorează în principal bastoanelor. Pentru ca tijele să „funcționeze” la performanțe de vârf, au nevoie de o perioadă de adaptare a întunericului de 20 de minute.
- ALTE ADAPTĂRI CURIOSE A OCHII PEȘTILOR
Există unele specii de pești care prezintă unele adaptări ale celor mai curioși din ochi. Vă lăsăm o mostră.
Peștele Limnichthys fasciitis este un animal mic care trăiește în apă puțin adâncă și bine luminată, care este îngropată în nisip și doar ochii ies în exterior. Retina este foarte groasă, dar la un moment dat prezintă o îngustare bruscă a retinei, care mărește imaginile în acest moment. Cu alte cuvinte, acest pește are o viziune telescopică, adică dacă ar avea un telescop în ochi.
Peștele Limnichthytes Fasciatus are o vedere telescopică, de asemenea, le adaptează la aer. Pentru a obține o vedere bună a apei, corneea, în loc să fie sferică, are o formă triunghiulară, cu trei zone plane.
Un pește cu adaptarea la viziunea acvatică și aeriană la extrem este pește cu patru ochi (Anableps anableps). Această specie de apă dulce înoată cu jumătatea superioară a fiecărui ochi în afara apei și cu jumătatea inferioară în interior. Atât lentilele, cât și întregul ochi sunt extrem de asimetrice, deci arată perfect atât în exterior, cât și în interiorul apei. Dacă doriți să vedeți acest pește cum înotați cu ochii pe jumătate scufundați în apă.
După cum ați văzut, viziunea la pești este mult mai complexă decât pare, deoarece apa determină în mare măsură anatomia ochii și adaptările lor. Știți vreun alt caz curios de viziune la pești? Lăsați comentariul dvs. mai jos.
Răspuns
Flip-ul acestei întrebări este: ce face ceva vizibil? Pentru ca ceva să fie vizibil ochiului uman, trebuie să interacționeze cu lumina din spectrul electromagnetic vizibil (aproximativ 400 – 700 nm pentru oameni).
Când lumina trece printr-un obiect, unul din cele patru lucruri se poate întâmpla:
1. Absorbție: aceasta are loc atunci când fotonii luminii interacționează cu electronii din material și fotonul renunță la energie către electron. Rezultatul este că electronul se deplasează la un nivel de energie mai înalt, iar fotonul dispare. Acest lucru face ca obiectele să pară opace. Culoarea unui obiect opac depinde de gama de frecvențe pe care nu le-a absorbit.
2. Reflecție: aceasta are loc atunci când fotonul renunță la energie electronului, dar se emite un alt foton cu energie identică.
3. Transmisie: fotonul nu interacționează cu niciun electron din material și lumina iese din material la aceeași frecvență cu care a intrat.
4. Împrăștiere: așa cum menționează Joshua Engel, lumina interacționează cu materia sau structurile din materie, fiind absorbite și reemise într-o direcție diferită. De ce este cerul albastru?
Moleculele de aer sunt distribuite slab, astfel încât lumina care trece prin aer are o șansă mică (dar diferită de zero) de a interacționa cu moleculele de aer de-a lungul traiectoriei sale. Cu toate acestea, dacă există o mulțime de aer (imaginați-vă o întindere de 50 de mile), o mulțime de aceste interacțiuni improbabile se adună și efectul moleculelor de aer devine vizibil. Răspândirea Rayleigh, care este fenomenul care face ca cerul să fie albastru, favorizează lumina în regiunile albastru / violet și apare atunci când moleculele care interacționează sunt mult mai mici decât lungimea de undă a luminii.
O notă despre miraje: Când aerul are aceeași temperatură, lumina călătorește prin ea în linie dreaptă. Cu toate acestea, dacă există un gradient de temperatură constant, lumina va urma o cale curbată către aerul mai rece. Într-o zi fierbinte de vară, drumul poate părea „umed”, dar ceea ce vedem de fapt este fotonii cerului care iau o cale curbată.Gradientul de temperatură reflectă efectiv lumina din cer, pe care creierul nostru o interpretează drept apă.