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Ojo compuesto

Ojo compuesto de un ciempiés doméstico.
Ojo compuesto de una libélula

Un ojo compuesto es un órgano visual que se encuentra en artrópodos como insectos y crustáceos . Puede estar formado por miles de omatidios , [1] que son pequeñas unidades fotorreceptoras independientes que constan de una córnea , un cristalino y células fotorreceptoras que distinguen el brillo y el color. La imagen percibida por el ojo de este artrópodo es una combinación de entradas de numerosos omatidios, que están orientados para apuntar en direcciones ligeramente diferentes. En comparación con los ojos de apertura única , los ojos compuestos tienen una resolución de imagen deficiente ; sin embargo, poseen un ángulo de visión muy grande y la capacidad de detectar movimientos rápidos y, en algunos casos, la polarización de la luz. [2] Debido a que un ojo compuesto está formado por una colección de omatidios, cada uno con su propia lente, la luz entrará en cada omatidio en lugar de utilizar un único punto de entrada. Los receptores de luz individuales detrás de cada lente se encienden y apagan debido a una serie de cambios en la intensidad de la luz durante el movimiento o cuando un objeto se mueve, creando un efecto de parpadeo conocido como frecuencia de parpadeo, que es la velocidad a la que la luz parpadea. los omatidios se activan y desactivan, lo que facilita una reacción más rápida al movimiento; Las abejas melíferas responden en 0,01 segundos, en comparación con los 0,05 segundos de los humanos. [3]

Tipos

Cabeza de mantisfly que muestra un ojo compuesto.
Dibujo de Micrographia de Robert Hooke del ojo compuesto de una mosca zángano gris

Los ojos compuestos normalmente se clasifican como ojos de aposición, que forman múltiples imágenes invertidas, o ojos de superposición, que forman una única imagen erecta. [4]

ojos de aposición

Los ojos de aposición se pueden dividir en dos grupos. El ojo de aposición típico tiene una lente que enfoca la luz de una dirección sobre el rabdom , mientras que la luz de otras direcciones es absorbida por la pared oscura del omatidio . La gamba mantis es el ejemplo más avanzado de animal con este tipo de ojo. En el otro tipo de ojo de aposición, que se encuentra en los Strepsiptera , cada lente forma una imagen y las imágenes se combinan en el cerebro. [5] Esto se llama ojo compuesto esquizocroal o ojo de superposición neural (que, a pesar de su nombre, es una forma de ojo de aposición).

Ojos de superposición

El ojo de superposición se divide en tres subtipos; el ojo refractante , el reflectante y el de superposición parabólica . El ojo de superposición refractiva tiene un espacio entre el cristalino y el rabdom, y no tiene pared lateral. Cada lente toma luz en un ángulo con respecto a su eje y la refleja en el mismo ángulo en el otro lado. El resultado es una imagen en la mitad del radio del ojo, que es donde están las puntas de los rabdoms. Este tipo es usado sobretodo por insectos nocturnos. En el ojo de superposición parabólica , visto en artrópodos como las moscas efímeras , las superficies parabólicas del interior de cada faceta enfocan la luz desde un reflector a un conjunto de sensores . Los crustáceos decápodos de cuerpo largo, como los camarones , las gambas , los cangrejos de río y las langostas , son los únicos que tienen ojos de superposición reflectantes , que también tienen un espacio transparente pero utilizan espejos en las esquinas en lugar de lentes.

Otro

Ojos compuestos de una avispa papelera .

Los buenos voladores como las moscas o las abejas melíferas, o los insectos que capturan presas como las mantis religiosas o las libélulas , tienen zonas especializadas de omatidios organizados en un área de fóvea que proporciona una visión aguda. En la zona aguda el ojo es aplanado y las facetas más grandes. El aplanamiento permite que más omatidios reciban luz de un punto y, por lo tanto, una mayor resolución.

Hay algunas excepciones a los tipos mencionados anteriormente. Algunos insectos tienen el llamado ojo compuesto de lente única, un tipo de transición que es algo entre un tipo de superposición del ojo compuesto de lentes múltiples y el ojo de lente única que se encuentra en animales con ojos simples. Luego está el camarón mísido , Dioptromysis paucispinosa . El camarón tiene un ojo del tipo de superposición refractiva, en la parte trasera detrás de este en cada ojo hay una sola faceta grande que tiene tres veces de diámetro las demás en el ojo y detrás de esto hay un cono cristalino agrandado. Esto proyecta una imagen vertical en una retina especializada. El ojo resultante es una mezcla de un ojo simple dentro de un ojo compuesto.

Otra versión es el ojo pseudofacetado, como se ve en Scutigera . Este tipo de ojo consta de un grupo de numerosos ocelos a cada lado de la cabeza, organizados de forma que se asemeja a un verdadero ojo compuesto.

Las asimetrías en los ojos compuestos pueden estar asociadas con asimetrías en el comportamiento. Por ejemplo, las hormigas exploradoras Temnothorax albipennis muestran una lateralización conductual cuando exploran sitios de anidación desconocidos, lo que muestra un sesgo a nivel de población para preferir los giros a la izquierda. Una posible razón para esto es que su entorno es en parte parecido a un laberinto y girar constantemente en una dirección es una buena manera de buscar y salir de los laberintos sin perderse. [6] Este sesgo de giro se correlaciona con ligeras asimetrías en los ojos compuestos de las hormigas (recuento diferencial de omatidios). [7]

Ojos compuestos fosilizados de la Formación Florissant
Ojos compuestos fosilizados de la Formación Florissant

Anteriormente se pensaba que el cuerpo de Ophiomastix wendtii , un tipo de estrella frágil , estaba cubierto de omatidios, convirtiendo toda su piel en un ojo compuesto, pero desde entonces se ha descubierto que esto es erróneo; el sistema no depende de lentes ni de la formación de imágenes. [8]

Ver también

Referencias culturales

"Ojos de libélula" (chino: 蜻蜓眼qingting yan ) es un término para designar cuentas de vidrio multicolores con nudos fabricadas en Asia occidental y oriental hace 2000-2500 años. [9] Debido a las múltiples vistas y estímulos, se conocen ojos compuestos u ojos de libélula se han convertido en una característica del arte, el cine y la literatura, particularmente en la década de 2010. Por ejemplo:

Referencias

  1. ^ "Sentidos. Ojos de insecto" . Insectos y arañas del mundo. Volumen 8: Mosca escorpión - Stinkbug . Nueva York: Marshall Cavendish. 2003. pág. 459.ISBN _ 978-0761473428.
  2. ^ Volkel, R.; Eisner, M.; Weible, KJ (junio de 2003). "Sistemas de imágenes miniaturizados" (PDF) . Ingeniería Microelectrónica . 67–68 (8): 461–472. doi :10.1016/S0167-9317(03)00102-3. Archivado desde el original (PDF) el 1 de octubre de 2008.
  3. ^ Visión por computadora de inspiración biológica: fundamentos y aplicaciones
  4. ^ Gaten, Edward (1998). "Óptica y filogenia: ¿hay alguna idea? La evolución de los ojos de superposición en los Decapoda (Crustacea)". Contribuciones a la Zoología . 67 (4): 223–236. doi : 10.1163/18759866-06704001 .
  5. ^ Buschbeck, Elke K. (1 de julio de 2005). "El ojo cristalino compuesto de Strepsiptera: desarrollo morfológico de larvas y pupas". Estructura y desarrollo de artrópodos . 34 (3): 315–326. doi :10.1016/j.asd.2005.04.002. ISSN  1467-8039 . Consultado el 3 de julio de 2022 .
  6. ^ Hunt ER, et al. (2014). "Las hormigas muestran una tendencia a girar hacia la izquierda cuando exploran nidos desconocidos". Cartas de biología . 10 (12): 20140945. doi :10.1098/rsbl.2014.0945. PMC 4298197 . PMID  25540159. 
  7. ^ Hunt ER, et al. (11 de abril de 2018). "Recuento de omatidios asimétricos y lateralización conductual en la hormiga Temnothorax albipennis". Informes científicos . 8 (1): 5825. Código bibliográfico : 2018NatSR...8.5825H. doi :10.1038/s41598-018-23652-4. PMC 5895843 . PMID  29643429. 
  8. ^ Sumner-Rooney L, Rahman IA, Sigwart JD, Ullrich-Lüter E (enero de 2018). "Las redes de fotorreceptores de todo el cuerpo son independientes de las 'lentes' en las estrellas frágiles". Actas. Ciencias Biologicas . 285 (1871): 20172590. doi :10.1098/rspb.2017.2590. PMC 5805950 . PMID  29367398. 
  9. ^ https://www.cambridge.org/core/journals/microscopy-and-microanalysis/article/abs/nondetaining-analysis-of-dragonfly-eye-beads-from-the-warring-states-period-excavated-from -a-chu-tomb-at-the-shenmingpu-site-henan-province-china/E2FCF854D5324115F503E1643C33BDBD DOI: https://doi.org/10.1017/S1431927612014201

enlaces externos