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VISÃO EM
AVES
Josiane Scarpassa
Rafaela Mie
Pedro Lorenzo
Thiago Vidotto
Introdução
• A maioria dos organismos respondem a luz de alguma
forma:
• Fotorrecepção: tradução de fótons de luz em sinais elétricos
interpretados pelo sistema nervoso e órgãos fotorreceptivos.
Olhos nos vertebrados
• Luz incidente é focalizada em 2 estágios;
•Primeiro na córnea • Segundo na lente (refratados mais ainda)
• Alguns vertebrados a imagem é focalizada na retina, mudando a distancia
entre a lente e superfície.
• Vertebrados superiores imagem é focalizada pela alteração da espessura da
lente.
• Músculos Ciliares – dispostos radialmente ajustam a quantidade de
tensão exercida sobre a lente.
• Relaxam - a lente é achatada pela tensão elástica – objetos distantes
são focalizados
• Contraem - a lente é arredondada – esse processo é chamado de
acomodação para objetos próximos
• Intensidade de Luz:
• tem íris opaca com abertura variável chamada pupila – Fibras
do músculo liso ciliar na íris contraem - o diafragma da pupila
diminui
• Contração fibras musculares orientadas radialmente – dilata
a pupila
• Controlados por um reflexo neural que se origina na retina
• Reflexo pupilar – sala escura e rápida iluminação.
Outros mecanismos então disponíveis – mudanças extremas, pela
adaptação nos pigmentos visuais e pela adaptação neural.
• Vantagens da constrição pupilar
– melhora a qualidade da imagem na retina
– a profundidade do foco aumenta com a diminuição do diâmetro pupilar.
• células fotorreceptoras – captam energia da luz e a traduzem em sinais
neuronais estão localizadas na retina:
– Células receptoras visuais: Bastonetes (Visão Acromática)
Cones (Visão Colorida)
– Células ganglionares: transmitem a informação para o cérebro
• Fóvea – concentração de cones – da uma visão mais detalhada.
•As moléculas de fotopigmentos estão
mergulhadas nas membranas
dos dicos
• Assim o passo inicial na
transdução fotoquímica deve
ser dado na membrana dos
discos.
• Nas células fotorreceptoras, a transdução da energia luminosa
produz um potencial de membrana.
Diferença na polarização de bastonetes expostos ou não à luz.
Interior de um bastonete, com as membranas segmentares e membranas do
disco.
• Fotorrecepção: processo de conversão de fótons em sinais
químicos;
• Deve ocorrer um potencial de ação nas células fotorreceptoras
para que ocorra condução do estímulo até o SNC;
• Pigmentos visuais: todos animais são sensíveis apenas a parte
do que é emitido pelo sol;
•Primeiras formas de vida evoluíram na água, onde ocorre
penetração de comprimentos de onda na faixa dos 400 a 600nm
(faixa de luz visível);
• A rodopsina, uma molécula fotossensível, absorve luz nos comprimentos de
onda próximos a 500nm e é encontrada nos segmentos externos dos
bastonetes em vertebrados e em fotorreceptores em invertebrados;
• A visão em cores depende exclusivamente de pigmentos que absorvem luz
em comprimentos de onda específicos. A resposta elétrica é máxima em um
comprimento de onda particular;
• A descarga elétrica é proporcional à quantidade de luz incidida
e quanto dela é absorvida pelo pigmento;
• A sensação de cor é dada pela integração dos sinais obtidos por
três ou mais classes de cones (luz azul, verde e alaranjado);
• Os bastonetes são mais sensíveis à luz do que os cones, devido
à maiores quantidades de pigmento e à convergência deles às
células bipolares.
• Região da fóvea: composta unicamente por cones, enquanto
que bastonetes compõe todo o resto da retina, juntamente com
cones;
• Maior sensibilidade à luz é encontrada nas regiões fora da
fóvea, enquanto que a maior acuidade visual ocorre na fóvea.
• O processamento visual se dá no cérebro:
• Os dois nervos ópticos carregando informações dos olhos
convergem para o quiasma óptico, que fará sinapse com o corpo
geniculado lateral, cujos prolongamentos se dirigem para o
córtex visual.
• O grau de sobreposição no quiasma óptico está relacionada Pa
zona binocular: quando as duas retinas apresentam a mesma
imagem, ocorre um cruzamento das fibras vinda dos olhos no
quiasma;
• Tais imagens são sobrepostas no encéfalo, que cria a sensação
de profundidade.
Visão em Aves
Altíssimo grau de sofisticação
Quatro tipos de cone em aves diurnas: RGB+UV
Cones individuais e duplos*
Cones duplos: detecção da luz polarizada e orientação
pelo campo magnético terrestre
Variedade de pigmentos nos cones
Distribuição dos diferentes tipos de cones (e suas
diferentes concentrações de cada pigmento):
distribuição filogenética ou hábitos?
Estrutura do olho das aves
Aves diurnas: maior acuidade visual entre vertebrados
Densidade de cones na fóvea
Em aves 106 e Em humanos 105
Retina sem vascularização: capilares da coróide e pécten (ou
pente)
Estrutura do olho das aves
Tamanho do pécten relacionado com os hábitos
da ave. Aves diurnas > Aves noturnas
Pécten: nutrição, filtração, transporte de
nutrientes, agitador durante movimentos
rápidos do olho, absorção de luz (prevenção
de reflexão interna e manutenção da pressão
intra-ocular)
Estrutura do olho das aves
Grande relação tamanho
do olho/tamanho do
corpo
Ossículos escleróticos
Músculos ciliares
Manutenção da forma
Músculo da íris estriado:
resposta rápida
Sem almofada anelar
Aves de Rapina
Elevado poder de resolução (acuidade)
Imagem projetada na retina em grande tamanho
Distribuição de cones e bastonetes
Retina tem duas fóveas
Central: visão binocular - Lateral: visão monocular
Nas fóveas, o poder
de resolução é 8
vezes maior que
dos humanos
Visão em aves
Espécies diurnas:
cones únicos - céls bipolares – céls ganglionares
– SNC
Aumento da resolução da retina (acuidade)
Espécies noturnas:
Alto nº céls fotoreceptoras – peq.nº
interneuronios
Agrupamento de informação: acuidade diminui,
mas sensibilidade aumenta
Visão em aves
Roedores da família Arvicolinae e pequenos
falcões.
Beija-flores (Família Trochilidae): preferencia
pela cor vermelha > inata ou aprendida?
As aves veem 13x mais no comprimento de
onda azul e 3,5 vezes mais na zona do
vermelho
• UV e a visão das aves
– Quarto cone sensível a UV
Um elemento importante na sobrevivência das aves
– Reprodução
• Diferenciação dos sexos
– Melhor diferenciação entre frutos
– Aves em cativeiro
• Uso de lâmpadas específicas
• agitação, agressividade, enfraquecimento, problemas respiratórios e
metabólicos.
– Orientação (Sol)
•Magnetismo e a visão das aves:
-Aves migratórias desorientadas em dias de chuva, e crepúsculos
muito avermelhados
-Michael Bookman (1977):
Variação do comportamento conforme varia o campo magnético
-Klaus Schulten:
existiriam moléculas que respondessem ao magnetismo
- Espectros de cores próximas do ultravioleta e as do ultravioleta
efeito positivo luz amarela ou avermelhada, suprime as suas
capacidades de orientação. (Wiltschko and Wiltschko - 2001)
• Foto-receptores da luz azul na retina das aves migratórias
quando se orientaram pelo campo magnético.
• Bussola fotoquímica
• Estudos demonstraram que as moléculas de Carotenóide,
Porfirina, Fulereno quando juntas são apolares durante seu
estado menos energético na ausência de luz e na presença de
luz tornam-se um complexo polarizado que responde ao campo
magnético. O que serve como modelo para uma bussola fotoquimica.
Aplicações na avicultura
Duração ótima: 14 horas/dia
Períodos acima de 17 horas: menor produção,
estresse e agressividade.
As lâmpadas empregadas nos aviários devem
emitir luz nas faixas sensíveis às aves
A iluminância deve ser na faixa dos 10 lux.
Acima disso: agressividade, abaixo: baixa
produção de ovos
Referências
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Kardong, Kenneth V. Vertebrados – Anatomia comparada, função e evolução. Roca,
2011.
Herrera, G.; Fernández, M. J.; Pohl, N.; Diaz, M.; Bozinovic, F.; Palacios, A. Sistema
visual en el colibrí austral (Sephanoides sephaniodes) Y el picaflor cordillerano
(Oreotrochilus leucopleurus): electrorretinografia Y coloración. Ornitologia
Neotropical 15 (Suppl.): 215–222, 2004. The Neotropical Ornithological Society
Hill, R. W.; Wyse, G. A.; Anderson, M. Animal phisiology, 2008.
Pough, F.; Harvey, H.; John, B.; Janis, C. M.; A vida dos vertebrados. São Paulo:
Atheneu. 3ª edição, 2003.
Schmitd-Nielsen. Fisiologia Animal – Adaptação e meio ambiente, 2002.
Wiltschko, W.; Wiltschko, R. Magnetic Orientation In Birds. The Journal of
Experimental Biology 199, 29–38 (1996).
Obrigado!
OBRIGADO!