La visión en los animales (II): adaptación a la luz y oscuridad

Después de hablar sobre la visión de las rapaces, hoy vamos a hacer un repaso a cómo se adaptan los diferentes ojos del mundo animal a las condiciones de iluminación. Nos vamos a concentrar en los ojos simples de los vertebrados, y dejaremos los ojos compuestos de insectos, arácnidos, etc, para otro artículo.
Primero hablaremos de las diferencias estructurales que han ido adquiriendo los ojos gracias a la evolución, adapándose al entorno diurno o nocturno. Luego veremos cómo se adapta cada ojo dinámicamente a los cambios de luz.

Ojos diurnos

Esto nos sonará más, porque el ser humano posee ojos diurnos. A lo largo del blog hemos ido repasando varias características del ojo humano, que es común a la de muchos mamíferos diurnos, y que permite un mejor aprovechamiento de las condiciones de luz.
Existen dos tipos de repeptores en la retina: conos y bastones. Los conos permiten la visión de colores y suelen ofrecer mejor resolución de imagen, pero necesitan más luz para funcionar. Por el contrario, los bastones funcionan bien con poca luz, pero no ofrecen información de colores, y normalmente dan una resolución de imagen más pobre. Los ojos diurnos poseen ambos tipos de repeptores, pero en la zona central de la retina se concentran los conos, como explicábamos en este artículo antiguo. Con esta abundancia (relativa) de conos, sacrificamos sensibilidad de luz (o sea, funcionaremos peor en la oscuridad) a cambio de tener una resolución de imagen mejor.
Como tenemos abundancia de luz no necesitamos tener una retina (y por tanto un ojo) muy grande; la luz llegará correctamente.

Ojos nocturnos

Ahora veremos las diferencias que más nos llamarán la atención. Primeramente, con luz escasa, los conos apenas funcionan, así que estos animales tienen muy pocos conos, o simplemente ninguno. La práctica totalidad de la retina está tapizada de bastones, una célula que es capaz de estimularse con muy poca luz. El sistema neuronal de la retina está adaptado a percibir el máximo número de estímulos aun sacrificando resolución de imagen, así que se suelen concentrar varios bastones que dependen de una sola fibra nerviosa. Es decir, queda un “pixel más grande”, perdemos resolución, pero ese pixel se activará con muy poca luz, sólo con que uno de los bastones del grupo sea estimulado.
Por otra parte, tenemos que recoger el máximo número posible de rayos de luz. Como hay muy poca, nos interesa que sean ojos grandes. Así, los animales nocturnos tienen los ojos proporcionalmente más grandes con relación al tamaño del cráneo. Un ejemplo de ojos proporcionalmente grandes: este pequeño primate llamado lemur:

Aunque quede quizás más claro si contemplamos su cráneo:
lemur

Vemos que la cuenca del ojo (que se llama órbita) ocupa un espacio muy grande en comparación con otras estructuras (el hueco que hay para ambos ojos es de un tamaño similar al que hay para el cerebro). Hay otros muchos ejemplo, como la lechuza:

En resumen: ojos grandes, con córneas grandes y pupilas grandes.

Tapetum lucidum

Este término latino hace referencia a una estructura de la que carecemos los humanos, pero realmente es bastante familiar ya que los perros y los gatos lo tienen, y le dan ese reflejo característico al fondo de ojo. Consiste en un tejido reflectante en la parte posterior de la retina. Así, los rayos de luz que atraviesan la retina sin estimular los receptores se reflejan en el tapetum y vuelven a atravesar la retina, de forma que existe el doble de posibilidades de que los receptores se vean estimulados.
Los ojos brillantes de muchos animales se deben a este tapetum lucidum:

Y eso hace que en su fondo de ojo, en vez del anaranjado habitual que tiene el ser humano, tengan colores más vivos y reflectantes. En el caso del gato podemos apreciar esa tonalidad amarilla y verde:

Aquí hago un inciso: El reflejo de los animales con tapetum lucidum no tiene nada que ver con el reflejo rojo que tiene el ser humano en las fotografías con flash:

Nosotros no tenemos tapetum. Ese reflejo rojo sólo lo vemos en las fotografías y en otros mecanismos artificiales de visión. Ante una luz normal y a simple vista, la pupila humana es negra y no roja. Al contrario que los animales que tienen tapetum, que de pende de la iluminación (sobre todo con iluminación directa y alto contraste de luz), el reflejo brilla a simple vista:

Del reflejo rojizo en las fotografías hablaremos más adelante (está en el puesto dieciséis en la lista de artículos pendientes)

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22 Comments

  1. Süßigkeit
    28 Septiembre, 2007

    ¡Muy interesante! yo hasta hace poco no me había dado cuenta de ese reflejo en la oscuridad, en los ojos de los perros. Sabía que tenía relación con la visión nocturna, pero no sabía exactamente por qué sucedía.

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  2. Ocularis
    30 Septiembre, 2007

    Me alegra que haya despertado tu interés.

    Un saludo

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  3. […] Hoy cumplimos una promesa pendiente. Hace casi ocho meses estuvimos hablando sobre cómo la evolución ha ido modificando los ojos de los animales para que se adapten mejor a las condiciones de luz o de oscuridad (fue este artículo). Saco unas líneas de la entrada: Los ojos brillantes de muchos animales se deben al tapetum lucidum. […]

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  4. […] No soy pirata Explicación de cómo quieren recortar nuestros derechos « La visión en los animales (II): adaptación a la luz y oscuridad El Proyecto Ocularis ha cumplido 2 años » […]

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  5. […] Podemos ciertamente considerar una carencia el hecho de que con poca luz sólo funcionan los bastones, y por tanto perdemos la visión cromática. Pero la clave del asunto es que no es específico del ser humano, los ojos en cámara de animales evolucionados presentan las mismas cualidades (para entender la diferencia entre ojos compuestos y ojos en cámara podéis leer este otro artículo). Dicho de otro modo, animales con buena adaptación a la visión nocturna pueden ver en umbrales lumínicos tan bajos que nosotros no vemos, pero no tienen visión en colores. No tienen unos “conos especiales” que vean los colores en penumbra. Tienen más bastones que nosotros, y otros sistemas accesorios (ojos grandes con retinas grandes, pupilas amplias, tapetum) que permiten aprovechar al máximo los estímulos lumínicos. Pero el sistema de recepción de la luz es igual al nuestro. Tampoco ven en colores. Teniendo eso en cuenta, no es una carencia propia del ser humano, es una limitación propia de los sistemas visuales en general. De la misma manera podríamos considerar una carencia que no veamos a través de las paredes. Ningún animal puede hacerlo, es una limitación propia del sistema visual. Por tanto, no me parece una carencia nuestra. En este artículo está más explicado cómo la evolución ha ido adaptando los ojos de algunos animales a la visión nocturna. […]

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  6. anonimo
    18 Mayo, 2010

    Muy interesante. Me sirve de mucho. Muchas gracias.

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  7. Juanjo
    28 Noviembre, 2010

    TEngo una pequeña duda que seguro que me podeis resolver con urgencia… ¿Que seres vivos tienen una visión más amplia del espectro visible humano a parte del halcón?, y ¿Que animales tienen un cambio de visión mayor que el ser humano?. gracias

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    1. Ocularis
      29 Noviembre, 2010

      Los halcones y otras rapaces tienen mejor definición de imagen central, y también tienen más campo visual. Pero hay otros animales con un campo visual superior al de estas aves. También es cierto que tanto las aves en general como los animales que tienen un campo visual amplio, su visión binocular es menor que la de los humanos. Cuando dices “visión más amplia”, ¿a qué te refieres exactamente?
      Y en cuanto a lo del cambio de visión, supongo que te refieres a cuáles tienen una visión lo más diferente posible a los humanos. Depende de puntos de vista, supongo que me decantaría por la de algunos insectos: no crear imágenes unificadas porque tienen ojos compuestos y carecen de un sistema nervioso integrador, y tienen un espectro visible mayor que el humano.

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  8. eva
    30 Octubre, 2012

    me ha parecido muy interesante este tema, estoy indagando un poco más, me pregunté porque 3 de mis perros tienen el reflejo verde claro en la oscuridad y otro de ellos lo tiene naranja fuego, pensé que los de los mas oscuros eran los verdes pero no, entre los perros de reflejos verdes esta uno de los que los tiene más claros y los otros más oscuros, el que los tiene naranjas los tiene intermedio, me tiene muy intrigada porque este perro lo encontré en la montaña y tiene mucho de zorro asi que estoy intrigadisima

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    1. Ocularis
      31 Octubre, 2012

      Es interesante, sí. Los animales con tapetum como el perro tiene variaciones importantes en el reflejo de fondo. Si bien en la especie humana hay poca variabilidad (del marrón de las razas más pigmentadas al naranja claro de las menos pigmentadas), en estos animales encuentras más variabilidad.

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  9. Wandréa Mendes
    8 Enero, 2015

    Estoy buscando una imagen retiniana gato. Encontré esta imagen fantástica! Usted autoriza el uso de esta imagen con reconocimiento de la fuente o autor?

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    1. Ocularis
      1 Febrero, 2015

      Por supuesto.

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  10. Thibaut Lorentz
    2 Abril, 2015

    El cráneo que se muestra aquí no corresponde al género Lemur, corresponde a un carnívoro.

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    1. Ocularis
      10 Mayo, 2015

      Tienes razón, es un error, gracias por comentarlo. Ya he cambiado la fotografía.

      Un saludo.

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  11. María
    17 Mayo, 2015

    Me gustaría saber como ven o como es la visión nocturna de mamíferos nocturnos como el visón, la nutria, que tienen los ojos pequeños y viven en madriguera…no sé si aquí solo os centráis en los lémures o habláis de todos en general. Gracias

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    1. Ocularis
      4 Julio, 2015

      La verdad es que no tengo información sobre la visión de la nutria. He leído sobre la adaptación de la visión de diversos animales a diferentes tipos de iluminación, pero mi conocimiento de oftalmología veterinaria es muy limitado.

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  12. SANDRA
    19 Agosto, 2015

    HOLA, ME GUSTARÍA SABER SI ESTE ARTICULO ESTÁ PUBLICADO EN ALGUNA REVISTA CIENTÍFICA Y SI ES ASÍ COMO LO PODRÍA MENCIONAR EN UN ARTICULO DE REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA EN EL QUE ESTOY TRABAJANDO,
    GRACIAS Y SALUDOS!

    SANDRA

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    1. Ocularis
      19 Agosto, 2015

      No está en ninguna revista científica, me temo.
      Hay unas guías en internet que pueden ayudar para referenciar un artículo de un blog:

      https://www.google.es/webhp?hl=es#hl=es&q=cita+bibliográfica+blog

      Un saludo

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  13. mairene
    22 Agosto, 2015

    Gracias por la informacion. Me interesa saber por que de los ojos de las lechuzas sale luz roja por la noche.

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    1. Ocularis
      27 Agosto, 2015

      Depende del origen de la luz con el que enfocamos los ojos, cualquier ojo en cámara (como el de los humanos o las lechuzas) sale rojo. Aquí lo explico:
      http://ocularis.es/¿por-que-salen-los-ojos-rojos-en-las-fotos/

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  14. mairene
    29 Agosto, 2015

    Afuera de mi casa en el jardin hay dos ficus,la semana pasada a la una de la manana mis hijos espantaron una lechuza que se poso en uno de los ficus y volo al area verde que esta frente de mi casa a unos 7 mts y aqui hay 3 pinos se paro en uno de estos y vimos que de sus ojos salia luz roja osea que la lechuza tenia ojos rojos como dos laser, por eso la pregunta.

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  15. […] de consulta: mascotaking / Naukas / Wikipedia / ocularis Fuente de la imagen: Miran Rijavec […]

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