Olho

Tipos de olhos

Hoje, dez tipos diferentes de olhos são conhecidos. A maioria das formas de capturar uma imagem evoluiu pelo menos uma vez.

Uma maneira de categorizar os olhos é olhar para o número de "câmaras". Os olhos simples são feitos de apenas uma câmara côncava, talvez com uma lente. Os olhos compostos têm muitas dessas câmaras com suas lentes em uma superfície convexa.

Os olhos também podem ser agrupados de acordo com a forma como o fotorreceptor é feito. Os fotorreceptores são cilíndricos, ou rabdômicos, e alguns anelídeos possuem ambos.

Olhos simples

Olhos de fossa

Os olhos do poço são colocados em uma depressão na pele. Isto reduz os ângulos nos quais a luz pode entrar. Permite que o organismo diga de onde vem a luz.

Tais olhos podem ser encontrados em cerca de 85% da phyla. Eles provavelmente vieram antes do desenvolvimento de olhos mais complexos. Os olhos de fossa são pequenos. São compostos de até cerca de cem células, cobrindo cerca de 100 µm. A direcionalidade pode ser melhorada reduzindo o tamanho da abertura, e colocando uma camada refletiva atrás das células receptoras.

Olho de furo

O olho do buraco é uma forma avançada de olho do buraco. Ele tem vários pedaços, principalmente uma pequena abertura e um buraco profundo. Algumas vezes, a abertura pode ser alterada. Ele só é encontrado no Nautilus. Sem uma lente para focalizar a imagem, ela produz uma imagem desfocada. Consequentemente, os nautilos não podem discriminar entre objetos com uma separação de menos de 11°. Encolher a abertura produziria uma imagem mais nítida, mas deixaria entrar menos luz.

Olho com lentes esféricas

A resolução dos olhos do poço pode ser melhorada muito com a adição de um material para fazer uma lente. Isto reduzirá o raio do embaçamento, e aumentará a resolução que pode ser alcançada. A forma mais básica ainda pode ser vista em alguns gastrópodes e anelídeos. Estes olhos têm uma lente de um índice refrativo. É possível obter uma imagem melhor com materiais que têm um alto índice de refração que diminui em direção às bordas. Isto diminui a distância focal e permite a formação de uma imagem nítida na retina.

Este olho cria uma imagem que é suficientemente nítida para que o movimento do olho possa causar uma grande desfocagem. Para minimizar o efeito do movimento dos olhos enquanto o animal se move, a maioria desses olhos tem músculos estabilizadores dos olhos.

Os ocelos dos insetos têm uma lente simples, mas seu ponto focal está sempre atrás da retina, nunca podendo formar uma imagem nítida. Isto limita a função do olho. Os ocelos (olhos tipo pit-type de artrópodes) desfocam a imagem em toda a retina. Eles são muito bons em responder a mudanças rápidas na intensidade da luz em todo o campo visual - esta resposta rápida é acelerada ainda mais pelos grandes feixes de nervos que apressam a informação para o cérebro. O foco da imagem também faria com que a imagem do sol fosse focalizada em alguns poucos receptores. Estes poderiam possivelmente ser danificados pela luz intensa; a proteção dos receptores bloquearia alguma luz e reduziria sua sensibilidade.

Esta resposta rápida levou a sugestões de que os ocelos dos insetos são usados principalmente em vôo, porque podem ser usados para detectar mudanças repentinas de direção (porque a luz, especialmente a luz UV que é absorvida pela vegetação, geralmente vem de cima).

Córnea refrativa

Os olhos da maioria dos vertebrados terrestres (assim como os de algumas aranhas e larvas de insetos) contêm um fluido que tem um índice de refração mais alto do que o ar. A córnea é fortemente curvada e refracta a luz em direção ao foco. A lente não precisa fazer toda a refratação. Isto permite que a lente ajuste o foco mais facilmente, para uma resolução muito mais alta.

Olhos refletores

Em vez de usar uma lente, também é possível ter células dentro do olho que agem como espelhos. A imagem pode então ser refletida para focalizar em um ponto central. Este desenho também significa que alguém que olha para tal olho verá a mesma imagem que o organismo que os tem.

Muitos pequenos organismos como rotíferos, copépodes e platyhelminthes usam este desenho, mas seus olhos são muito pequenos para produzir imagens utilizáveis. Alguns organismos maiores, como as vieiras, também usam olhos refletoras. A vieira Pecten tem olhos refletores em escala de até 100 milímetros que margeiam a borda de sua concha. Ele detecta objetos em movimento à medida que eles passam pelas lentes sucessivas.

Olhos compostos

Os olhos compostos são diferentes dos olhos simples. Em vez de ter um órgão que pode sentir a luz, eles juntam muitos desses órgãos. Alguns olhos compostos têm milhares deles. A imagem resultante é colocada junto no cérebro, com base nos sinais das muitas unidades oculares. Cada uma dessas unidades é chamada ommatidium, várias são chamadas ommatidia. Os ommatidia estão localizados em uma superfície convexa, cada um deles aponta em uma direção levemente diferente. Ao contrário dos olhos simples, os olhos compostos têm um ângulo de visão muito grande. Eles podem detectar movimentos rápidos, e às vezes a polarização da luz.

Olhos compostos são comuns em artrópodes, anelídeos e alguns moluscos bivalves

Nautilus tem um olho de furo


Artrópodes como esta abelha carpinteira têm olhos compostos

Evolução dos olhos

A evolução dos olhos começou com as mais simples manchas sensíveis à luz em organismos unicelulares. Estas manchas oculares não fazem nada além de detectar se o ambiente é claro ou escuro. A maioria dos animais tem um "relógio" bioquímico dentro. Estas manchas oculares simples são usadas para ajustar este relógio diário, que é chamado de ritmo circadiano. Alguns caramujos, por exemplo, não vêem nenhuma imagem (imagem), mas sentem a luz, o que os ajuda a ficar longe da luz solar brilhante.

Os olhos mais complexos não perderam esta função. Um tipo especial de célula no olho sente a luz para um propósito diferente do de ver. Estas células são chamadas de células ganglionares. Elas estão localizadas na retina. Elas enviam suas informações sobre a luz para o cérebro por um caminho diferente (o trato retinohypothalâmico). Esta informação ajusta (sincroniza) o ritmo circadiano do animal ao ciclo de luz/escuridão da natureza de 24 horas. O sistema também funciona para algumas pessoas cegas que não conseguem ver a luz de forma alguma.

Os olhos que são um pouco melhores têm a forma de copos, o que permite ao animal saber de onde a luz está vindo.

Olhos mais complexos dão o pleno sentido da visão, incluindo cor, movimento e textura. Estes olhos têm uma forma redonda que faz com que os raios de luz se concentrem na parte posterior do olho, chamada retina.

Outros

Bons voadores, como moscas ou abelhas melíferas, ou insetos que pegam presas como louva-a-deus ou libélulas, têm zonas especializadas de ommatidia organizadas em uma área fovea que dá uma visão nítida. Nesta zona, os olhos são achatados e as facetas são maiores. O achatamento permite que mais ommatidia receba luz de um ponto. Isto dá uma resolução mais alta.

O corpo de Ophiocoma wendtii, um tipo de estrela frágil, é coberto por ommatidia, transformando toda sua pele em um olho composto. O mesmo se aplica a muitos quitons.

O olho composto de uma libélula