Visión en peces


La visión es un sistema sensorial importante para la mayoría de las especies de peces . Los ojos de pez son similares a los ojos de vertebrados terrestres como aves y mamíferos, pero tienen una lente más esférica . Las aves y los mamíferos (incluidos los humanos) normalmente ajustan el enfoque cambiando la forma de su lente, pero los peces normalmente ajustan el enfoque moviendo la lente más cerca o más lejos de la retina . Las retinas de los peces generalmente tienen células bastón y células cónicas (para visión escotópica y fotópica ), y la mayoría de las especies tienen visión del color . Algunos peces pueden ver los rayos ultravioleta y algunos son sensibles a la luz polarizada .

Entre los peces sin mandíbulas , la lamprea [1] tiene ojos bien desarrollados, mientras que el pez bruja solo tiene manchas oculares primitivas . [2] Los antepasados ​​del hagfish moderno, que se cree que son los protovertebrados, [3] evidentemente fueron empujados a aguas muy profundas y oscuras, donde eran menos vulnerables a los depredadores videntes, y donde es ventajoso tener una mancha ocular convexa. que recoge más luz que una plana o cóncava. La visión de los peces muestra una adaptación evolutiva a su entorno visual, por ejemplo, los peces de aguas profundas tienen ojos adecuados para el entorno oscuro.

Los peces y otros animales acuáticos viven en un ambiente de luz diferente al de las especies terrestres. El agua absorbe la luz de modo que al aumentar la profundidad, la cantidad de luz disponible disminuye rápidamente. Las propiedades ópticas del agua también conducen a que se absorban diferentes longitudes de onda de luz en diferentes grados. Por ejemplo, la luz visible de longitudes de onda largas (por ejemplo, rojo, naranja) se absorbe más en el agua que la luz de longitudes de onda más cortas (verde, azul). La luz ultravioleta (incluso de longitud de onda más corta que la violeta) puede penetrar más profundamente que los espectros visuales. [5] Además de estas cualidades universales del agua, diferentes cuerpos de agua pueden absorber luz de diferentes longitudes de onda debido a las variaciones de sal y / o presencia química en el agua.

El agua es muy eficaz para absorber la luz entrante, por lo que la cantidad de luz que penetra en el océano disminuye rápidamente (se atenúa) con la profundidad. En el agua clara del océano, a un metro de profundidad, solo queda el 45% de la energía solar que cae sobre la superficie del océano. A 10 metros de profundidad, solo el 16% de la luz sigue presente, y solo el 1% de la luz original queda a 100 metros. Ninguna luz penetra más allá de los 1000 metros. [6]

Además de la atenuación general, los océanos absorben las diferentes longitudes de onda de la luz a diferentes velocidades. Las longitudes de onda en los extremos del espectro visible se atenúan más rápido que las longitudes de onda en el medio. Las longitudes de onda más largas se absorben primero. En las aguas cristalinas del océano, el rojo se absorbe en los 10 metros superiores, el naranja en unos 40 metros y el amarillo desaparece antes de los 100 metros. Las longitudes de onda más cortas penetran más, y la luz azul y verde alcanza las profundidades más profundas. [6]

Por eso las cosas parecen azules bajo el agua. La forma en que el ojo percibe los colores depende de las longitudes de onda de la luz que recibe el ojo. Un objeto parece rojo a los ojos porque refleja la luz roja y absorbe otros colores. Entonces, el único color que llega al ojo es el rojo. El azul es el único color de luz disponible en profundidad bajo el agua, por lo que es el único color que puede reflejarse en el ojo, y todo tiene un tinte azul bajo el agua. Un objeto rojo en profundidad no aparecerá rojo porque no hay luz roja disponible para reflejarse en el objeto. Los objetos en el agua solo aparecerán como sus colores reales cerca de la superficie donde todavía están disponibles todas las longitudes de onda de luz, o si las otras longitudes de onda de luz se proporcionan artificialmente, como iluminando el objeto con una luz de buceo. [6]


Un oscar , Astronotus ocellatus , examina su entorno
Cada color de luz visible tiene longitudes de onda únicas entre aproximadamente 400-700 nm y juntos forman la luz blanca. Las longitudes de onda más cortas están en el extremo violeta y ultravioleta del espectro, y las longitudes de onda más largas están en el extremo rojo e infrarrojo.
Comparación de las profundidades en las que los diferentes colores de luz penetran en las aguas claras del océano abierto y en las aguas costeras más turbias. El agua absorbe los colores más cálidos de longitudes de onda largas, como rojos y naranjas, y dispersa los colores más fríos de longitudes de onda cortas. [4]
Sección vertical esquemática a través del ojo de pez teleósteos. Los peces tienen un gradiente de índice de refracción dentro de la lente que compensa la aberración esférica . [7] A diferencia de los humanos, la mayoría de los peces ajustan el enfoque acercando o alejando el cristalino de la retina . [5] Los teleósteos lo hacen contrayendo el músculo retractor del lentis.
Los seres humanos ajustan el enfoque cambiando la forma de la lente
Reflejo vestíbulo-ocular horizontal en peces de colores, peces planos y tiburones
Ojo de un pez de cuatro ojos
1 Retina subacuática 2) Lente 3) Pupila de aire
4) Banda de tejido 5) Iris 6) Pupila de debajo del agua
7) Retina de aire 8) Nervio óptico
El pez telescopio tiene ojos telescópicos grandes que apuntan hacia adelante con lentes grandes. [33]
La austromerluza antártica de aguas profundas tiene ojos grandes que miran hacia arriba. [34]
El diente de sable mesopelágico es un depredador de emboscada con ojos telescópicos que apuntan hacia arriba.
Los peces de aguas profundas a menudo tienen ojos grandes que miran hacia arriba, adaptados para detectar presas recortadas contra la oscuridad de arriba.
Izquierda: el barreleye tiene ojos telescópicos en forma de barril que
generalmente se dirigen hacia arriba, pero también se pueden girar hacia adelante
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Derecha: El pez fantasma hocico pardo es el único vertebrado conocido
por emplear un ojo de espejo (así como un cristalino):
(1) divertículo (2) ojo principal
(a) retina (b) cristales reflectantes (c) cristalino (d) retina
Ojo de un tiburón patudo de seis branquias
Al escolarizarse juntos, los peces pequeños proporcionan muchos ojos como precaución contra una emboscada y pueden confundir visualmente a los depredadores si atacan.
El iris omega permite a los loricáridos ajustar la cantidad de luz que entra en sus ojos.
Los peces de las cavernas ciegos encuentran su camino por medio de líneas laterales , que son muy sensibles a los cambios en la presión del agua . [72]