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VISÃO EM AVES Josiane Scarpassa Rafaela Mie Pedro Lorenzo Thiago Vidotto.

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1 VISÃO EM AVES Josiane Scarpassa Rafaela Mie Pedro Lorenzo Thiago Vidotto

2 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.

3 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.

4 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.

5 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.

6 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.

7 Nas células fotorreceptoras, a transdução da energia luminosa produz um potencial de membrana. Diferença na polarização de bastonetes expostos ou não à luz.

8 Interior de um bastonete, com as membranas segmentares e membranas do disco.

9 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);

10 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;

11 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.

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13 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.

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16 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.

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18 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?

19 Estrutura do olho das aves Aves diurnas: maior acuidade visual entre vertebrados Densidade de cones na fóvea Em aves 10 6 e Em humanos 10 5 Retina sem vascularização: capilares da coróide e pécten (ou pente)

20 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)

21 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

22 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

23 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

24 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

25 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)

26 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 )

27 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.

28 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

29 Referências Kardong, Kenneth V. Vertebrados – Anatomia comparada, função e evolução. Roca, 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, The Neotropical Ornithological Society Hill, R. W.; Wyse, G. A.; Anderson, M. Animal phisiology, Pough, F.; Harvey, H.; John, B.; Janis, C. M.; A vida dos vertebrados. São Paulo: Atheneu. 3ª edição, Schmitd-Nielsen. Fisiologia Animal – Adaptação e meio ambiente, Wiltschko, W.; Wiltschko, R. Magnetic Orientation In Birds. The Journal of Experimental Biology 199, 29–38 (1996).

30 Obrigado! OBRIGADO!


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