VISÃO EM AVES

Josiane Scarpassa Rafaela MiePedro LorenzoThiago 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 foto-pigmentos 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 sofisticaçãoQuatro tipos de cone em aves diurnas: RGB+UVCones individuais e duplos*Cones duplos: detecção da luz polarizada e orientação

pelo campo magnético terrestreVariedade de pigmentos nos conesDistribuição dos diferentes tipos de cones (e suas

diferentes concentrações de cada pigmento): distribuição filogenética ou hábitos?

Estrutura do olho das avesAves 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 escleróticosMúsculos ciliaresManutenção da forma

Músculo da íris estriado: resposta rápida

Sem almofada anelar

Aves de RapinaElevado poder de resolução (acuidade)

Imagem projetada na retina em grande tamanhoDistribuição de cones e bastonetes

Retina tem duas fóveasCentral: visão binocular - Lateral: visão monocular

Nas fóveas, o poderde resolução é 8vezes maior que dos humanos

Visão em avesEspécies diurnas: cones únicos - céls bipolares – céls ganglionares –

SNCAumento 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 UVUm 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 foto-quimica.

Aplicações na avicultura

Duração ótima: 14 horas/diaPeríodos acima de 17 horas: menor produção,

estresse e agressividade.As lâmpadas empregadas nos aviários devem

emitir luz nas faixas sensíveis às avesA iluminância deve ser na faixa dos 10 lux.

Acima disso: agressividade, abaixo: baixa produção de ovos

Referências• 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).

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