Cours Bio-la vision

La vision
Sommaire
• Définitions
• Influence du milieu aquatique
• Principes généraux sur les organes de la vision
• Exemples / cas.
Définitions
• Vision : Fonction par laquelle les images captées par l'œil sont transmises
par les voies optiques (cellules rétiniennes et ganglionnaires, nerf optique,
chiasma optique) au cerveau. (Larousse)
Image : Ensemble de points ou d'éléments représentatifs de l'apparence
d'un objet, formés à partir du rayonnement émis, réfléchi, diffusé ou transmis
par l'objet
• L’image d’un objet est donc composée de rayon lumineux, ces rayons
appartiennent au spectre lumineux.
Influence du milieu aquatique
• Influence du milieu :
L’eau absorbe les émission d’ondes, l’absorption est d’autant
plus grande que la longueur d’onde est importante
quand la couche d’eau augmente le rouge puis le jaune,
puis le vert disparaissent.
Principes généraux sur les organes de la vision
Les différents organes de la vision sont :
- les cellules photosensibles
- les yeux simples
- les yeux composés
Principes généraux sur les organes de la vision : les cellules photosensibles
Les cellules photosensibles sont des récepteurs
pourvus de pigments qui absorbent les ondes lumineuses
qui renseignent sur
– L’intensité de la lumière
– La direction de la lumière
Permettant par exemple :
– De déterminer quand l’individu s’éloigne de la
lumière ou se dissimule à cette dernière
– L’approche d’un danger, qui occulte / fait varier la
lumière perçue par ce type de cellule
Principes généraux sur les organes de la vision : l’oeil simple.
• Les yeux sont constitués de deux types de
cellules sensibles à la lumière :
– Les bâtonnets : photorécepteurs sensibles à la
lumière vision en nuances de gris
– Les cônes : photorécepteurs sensibles à une gamme
de fréquence. Le centre nerveux compose l’image en
additionnant les informations des différents cônes. On
parle de synthèse additive.
Dans un œil il y a des cônes et des bâtonnets en nombres et
caractéristiques (longueur d’onde des cônes) différents en
fonction de l’habitat, du mode de vie :
• Caractéristiques :
– Rafraichissement de la perception lente : 50 images /
seconde pour l’homme
– Permet d’avoir une bonne quantité de détails
Principes généraux sur les organes de la vision : les yeux composés
• Œil composé de multiples facettes : les omatidies. Chaque
omatidie perçoit la lumière d’une toute petite portion du
champ visuel. Le centre nerveux compose une mosaïque à
partir des informations de toutes les facettes.
peu précis pour percevoir les détails.
• Caractéristiques
- Rafraichissement de la perception rapide jusque 330 images /
secondes
- Peu de détails en général
plus adapté à capter les mouvements.
Planaire
• Deux ocelles sur la tête, une
dirigée vers la gauche et vers
l’avant, l’autre vers la droite et
l’arrière. La comparaison des
informations des deux ocelles
permet aux ganglions de définir
d’où vient la lumière, et de la fuir.
Ophiure
Les ophiures ont des cellules photosensibles qui se rapprochent des Ocelles.
Une étude sur l’espèce A Filiformis à montrer une sensibilité à la lumière dans la
gamme de fréquence du milieu (plus sensible au vert qu’au rouge). Ce qui
permet de dire que les ophiures détectent ainsi les cycles jour / nuit. Sortant la
nuit pour éviter la prédation.
Guillaume Porcher
Etoile de mer
L’étoile de mer à une ocelle à l’extrémité de chaque bras. On devrait plutôt parler
d'une tache oculiforme.
Guillaume Porcher
Oursin
Alors :
• Œil simple ?
• Cellule photosensible ?
• Œil composé ?
Guillaume Porcher
Cellules photosensibles le long des piquants qui lui permettent de
détecter les prédateurs et d’orienter vers l’ennemi ses pointes.
Méduse
Les petites boursouflures en périphérie de la marche de l’ombrelle constituent des rhopalies formées d’une cupule
pigmentée renfermant une ocelle.
Certaines méduses semblent capable de détecter des obstacles et de tenter d’éviter la collision.
Annélidés
Des cellules photosensibles se trouvent de part et d’autre de la tête dans des petits trous
appelés cupules et permettent de déterminer par différence d’où vient la lumière.
Cas de certains vers qui se rétractent lors de passages de phare.
Poissons
Comme chez les mammifères il y a des poissons qui ont une bonne
vue et d’autres presque aveugles (cas des poissons en spéologie).
La position des yeux et donc le champs de vision est fonction du
caractère prédateur ou non prédateur : les prédateurs ont besoin de
voir devant eux avec une vision binoculaire pour apprécier la
distance ; les non prédateurs ont besoin de voir un champs de vision
le plus large possible pour voir approcher le prédateur.
Requins
•
Les requins ont des yeux qui peuvent se dilater et se rétracté très rapidement
grande adaptation au changement de luminosité qui permet de ne jamais perdre de vue une
proie
•
Beaucoup de bâtonnet et peu de cônes
Très bon chasseur quand peu de lumière
••
Vue
précisel’œil
de près,
finaliserd’attaque
l’attaque.certains requins sont dotés d’une membrane
Pourtrès
protéger
lorspour
de phases
de protection appelé ‘nictitante’ qui peu protéger l’œil en se rabattant complètement
dessus. D’autres comme le grand blanc révulsent leurs yeux au moment de mordre.
Baleine ou Dauphin
• Les cétacés sont pleinement adaptés au milieu marin et sont pourvus d’yeux
simples :
- Photorécepteurs sensibles à la lumière bleue qui est la longueur d’onde qui pénètre
le plus profondément
- Membrane réfléchissante derrière la rétine qui renvoie à la rétine la lumière non
absorbée la première fois. Similaire à l’œil du chat
- Très bonne vue sous l’eau de loin comme de près
- Pour voir dans l’air ils ont un phénomène de myopie à compenser en rétrécissant au
maximum la pupille
Nudibranche
Les nudibranches sont dotés de cellules
photosensibles proches des ganglions
cérébraux et qui leur permettent de
détecter les variations de lumières.
Guillaume Porcher
Guillaume Porcher
Bénitier
• Le bénitier a le bord de son manteau
garni de cellules photosensibles qui lui
permettent de détecter le jour, la nuit et
les variations de luminosité.
Rq : le bénitier n’est pas forcément
assez rapide pour se refermer.
Guillaume Porcher
Guillaume Porcher
Guillaume Porcher
Coquille Saint Jacques
• La coquille Saint Jacques dispose sur son manteau d’à peu près 60 yeux primitifs sensibles à la
lumière.
Suffisamment performant pour détecter l’arriver d’une étoile de mer et tenter de fuir.
?
Poulpe
• L’œil simple des céphalopode est
entouré d’un cartilage
• Ils ont des yeux à cristallins très évolués
assez similaires aux yeux humains.
Chasse de nuit à l’œil, très rare sous
l’eau. Il a une des meilleurs vues sousmarine
Guillaume Porcher
Langouste
La langouste est dotée d’yeux composés adaptés aux très faibles luminosités. Elles sont gênées par un très fort
éclairement et voit très peu les rouges.
Guillaume Porcher
D’où le retrait de la plupart des arthropodes lors d’éclairement prolongé. Lorsque vous en voyez avec votre phare,
enlevez le vite de l’animal le temps de faire signe à vos copains de palanquée.
?
Squille
Eric Sonnet
• C’est la vision la plus évoluée du règne animal :
– Yeux composés
– Chaque œil a une cornée en 3 bandes qui permettent une
vision tridimensionnel en relief pour chaque œil.
– Les yeux bougent indépendamment l’un de l’autre
permettant une vision à 360°.
– Ces yeux distinguent 12 couleurs primaires et six type de
polarisation lumineuse sur l’intégralité du spectre perçu.
Etudié pour faire de nouvelle lentille de lecture DVD
(jusque 16 000 Go par DVD)
Eric Sonnet
Sources
Informations et photos :
• Biologie – Campbell
• Doris
• Eric Sonnet
• Guillaume Porcher
• Le net