Olho composto

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O olho composto é um órgão visual encontrado em certos artrópodes, como insetos e crustáceos, constituído por cerca de 12 a 1000 omatídeos. Cada omatídeo consiste em uma lente de foco fixo (a córnea), um cone cristalino gelatinoso e uma série de neurônios sensoriais alongados (as células reticulares), que são os verdadeiros fotorreceptores, circundando uma estrutura central chamada de rabdoma. A imagem percebida por um artrópode é uma combinação da informação recebida pelos vários omatídeos que compõem o olho, sendo que cada um deles está orientado de tal maneira que receba luz de um ponto diferente que o omatídeo vizinho. Desse modo, cada uma dessas unidades funciona como um olho simples, permitindo que o inseto enxergue algo parecido com um mosaico granulado; no entanto, ao mesmo tempo, elas não fornecem a focalização a grandes distâncias: as imagens somente serão nítidas quando os objetos estiverem a um metro de distância dos olhos. Apesar disso, os olhos compostos são eficientes à percepção dos movimentos, uma vez que um objeto se deslocando é registrado pelas diferentes facetas do olho uma após a outra.[1]

Quando o olho composto forma uma protuberância, pode designar-se como tubérculo ocular. Com frequência, é reconhecida nos olhos compostos de algumas espécies uma mancha negra, a pseudo-pupila, uma em cada olho composto, que recorda a aparência da pupila do olho humano, mas que na realidade corresponde ao alinhamento de um grupo de omatídeos na direção em que o inseto concentra a sua atenção e necessita de maior acuidade visual. Quando os omatídeos estão alinhados, é observada a mancha escura correspondente às rabdomas fotorreceptoras.

Existem 3 tipos de olhos compostos:

  1. O olho típico tem uma lente que foca a luz de uma determinada direção para o rabdoma, enquanto que a luz de outras direções são absorvidas pelas paredes do omatídeo;
  2. O segundo tipo tem um espaço entre a lente e o rabdoma. Não tem parede lateral. Este tipo é o usado por insetos noturnos;
  3. Os crustáceos noturnos usam um terceiro tipo, que possui um espaço transparente. Em vez das lentes usam um número variável de espelhos.

Dentre as funções dos olhos compostos, estão presentes:

  • acuidade visual (formação de padrões e imagens no cérebro do inseto, permitindo assim reconhecer o mundo exterior através de imagens);
  • intensidade da luz (determinar o nível de claridade no meio exterior);
  • profundidade (determinar a distância até um objeto);
  • identificação de cores (que comprimentos de onda estão a ser emitidos ou refletidos; a gama de comprimentos de onda a que são sensíveis varia consoante a espécie e podem ser muito diferentes da gama a que os seres humanos são sensíveis);
  • polarização (detecção dos padrões de luz polarizada refletidos do azul do céu, ajudando à orientação e navegação dos insetos durante o voo).[2]

Os Strepsiptera têm um tipo diferente de olho, no qual cada lente forma uma imagem que posteriormente é combinada no cérebro.

O corpo de Ophiocoma wendtii é completamente coberto de omatídeos, tornando a sua pele num grande olho composto.

Os Ocelos , também conhecidos como mancha ocular, consiste no olho primitivo de alguns insetos que é formado pelo agrupamento de células fotorreceptoras. Suas funções: presentes em todos os insetos, exceto nas larvas dos Holometabola; sensíveis à luz, mas não formam imagens; associados a detecção dos níveis de luminosidade ambiente e na orientação da linha de horizonte durante o voo.

Stemmata é um tipo de órgão visual diferente, presente em algumas larvas de insetos ou lagartas, como nas larvas dos Holometabola. Funções: estruturalmente parecidos com os omatídeos que constituem os olhos compostos; perceção de cor, forma, distância e polarização.

Os fotorreceptores genitais estão apenas presentes nos Lepidópteros. Funções: orientação dos órgãos genitais durante a cópula.

Vale lembrar que, mesmo com tantos omatídeos, um inseto ainda recebe uma visão do mundo que está longe de ser como a humana. No olho humano, a distância entre as lentes e os fotorreceptores é de alguns milímetros: o resultado é uma imagem global, muito mais refinada.

Omatídeos[editar | editar código-fonte]

Assim como o olho humano, os omatídeos formam um sistema de lente dupla, tendo seu funcionamento explicado, basicamente, pela óptica, área de estudo da física. No caso dos insetos, que possuem omatídeos, tem-se um sistemade lente dupla que forma um aparelho de foco luminoso ou diótrico (ou dióptrico).

Nos omatídeos, a luz entra através da faceta corneana. A córnea e o cone cristalino, juntos, focam a luz no rabdoma. Nesse ponto, pode-se observar semelhança com os olhos dos vertebrados em geral (sendo incluídos os seres humanos): a córnea exterior e a lente, juntamente com os vários fluidos e géis no olho, são responsáveis por focar a luz.[3]

Diferença entre os olhos compostos dos insetos dos olhos humanos[editar | editar código-fonte]

Nos humanos, uma única "faceta" e uma única lente cobrem uma retina de muitas células sensoriais, onde cada célula sensorial contribui com um ponto ou "pixel" para a imagem final. Em insetos, no entanto, cada faceta inclui um omatídeo contendo apenas 7 a 11 células sensoriais. As facetas omatidiais são muito pequenas, com cerca de 10 micrômetros (ou um centésimo de milímetro) de diâmetro. Na retina humana, em sua região mais sensível (conhecida como fóvea), cerca de 175 mil células sensoriais por milímetro quadrado são agrupadas em uma matriz hexagonal. No inseto, o olho composto contém de meia dúzia de omatídeos a 30.000. Isso permite que os olhos humanos detectem maior resolução espacial.

Ângulo de visão e acuidade visual dos olhos compostos[editar | editar código-fonte]

Os insetos herbívoros e que se alimentam de néctar (como, por exemplo, os gafanhotos, abelhas, borboletas) apresentam olhos compostos que embora não tenham uma acuidade visual muito grande, apresentam um grande ângulo de visão e detectam facilmente movimento. Conseguem, assim, perceber facilmente a aproximação de um predador. Outras espécies de insetos, como no caso das que são predadoras (exemplos: louva-a-deus e libélulas), apresentam um ângulo de visão menor, mas uma grande acuidade visual e conseguem mesmo ter uma visão estereoscópica, essencial à identificação das suas presas e cálculo da distância a que estas se encontram.

Perceção de luz polarizada[editar | editar código-fonte]

A luz polarizada surge em alguns fenômenos na natureza, sendo um exemplo a reflexão nas moléculas das altas camadas da atmosfera terrestre, que polarizam, em certos ângulos, a luz azul do céu, formando padrões que os olhos humanos não conseguem enxergar (não distingue luz polarizada da luz não-polarizada). Os olhos compostos dos insetos conseguem detectar luz polarizada e assim reconhecer esses padrões no céu, que utilizam como referência para se orientarem durante o voo. É devido a essa frequência de percepção da luz que não vemos a televisão, o computador ou o cinema piscando, mas como algo contínuo. Já os olhos das moscas, por exemplo, reagem aos estímulos quatro vezes mais rápido do que os dos seres humanos – o que nos torna muito lentos, na visão delas.

Curiosidades[editar | editar código-fonte]

É muito comum, no setor cinematográfico, por exemplo, a câmera representar a visão de um inseto (normalmente moscas) como centenas de imagens separadas e idênticas, no caso, todas exibindo a mesma cena simultaneamente. Contudo, a ideia de todo inseto enxergar uma mesma imagem múltiplas vezes não tem o menor sentido.

Para esse caso, a acuidade visual tem um papel importante. Esta, por sua vez, pode ser determinada, basicamente, pela resolução máxima possível de um olho, o que é proporcional à densidade espacial dos sensores, que determinam o número de pontos que compõem a imagem final vista pelo inseto).

A acuidade visual pode ser medida, por exemplo, ao se observar uma série de listras pretas e brancas, dispostas de forma alternada, e determinar, ao se distanciar, até quando seu olho consegue diferenciar as duas listras. Logo, pode-se estimar que os insetos em geral enxergam uma única imagem, a qual pode ser considerada pixelada, ou, em termos técnicos, de baixa resolução. Ou seja, em vez de várias pequenas imagens idênticas, o inseto vê uma imagem só, e esta, muitas vezes, não tem diferenciação quanto a certos pontos.

Se tratando de omatídeos, os "olhos" do inseto, esse tipo de visão é explicado pela espessura desses órgãos. Ao chegar até o inseto, as ondas de luz vibram, sendo guiadas pelo tubo ótico, que, nesse caso, é estreito. Sendo assim, a luz não pode ser focalizada em um ponto menor que 5 μm (cinco micrômetros) de diâmetro. De forma resumida, as pequenas óticas em geral não conseguem concentrar luz em pontos relativa e suficientemente pequenos, tornando suas lentes realmente funcionais acima de uma certa medida.

Em comparação, pode-se afirmar que um olho composto precisaria ter seu diâmetro aumentado por múltiplas vezes o seu tamanho para enxergar como os seres humanos, isto é, ver por meio do mesmo detalhamento espacial. Considerando cálculos de estimativa já feitos anteriormente, é possível determinar que um olho composto deveria ter cerca de vinte metros de diâmetro para alcançar o potencial máximo de detalhe espacial do ser humano.[4]

Libélulas têm em torno de trinta mil omatídeos (é o artrópode com número considerado o mais alto dessas estruturas). Além disso, esses insetos conseguem enxergar raios de luz na faixa de espectro do ultravioleta, ou seja, podem enxergar esse espectro.

As libélulas também podem ver o plano de polarização da luz, habilidade que pode ajudá-las a voar, por exemplo.[5]

Referências

  1. «Um zoom nos olhos compostos de um inseto». Papo de primata. 13 de dezembro de 2016. Consultado em 09 de setembro de 2018.  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  2. PEREIRA, Luís Bravo (Junho de 2012). «Um olhar de inseto» (PDF). Parque Biológico de Gaia. Consultado em 09 de setembro de 2018.  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  3. BotRejectsInc. «Insect Vision». cronodon.com. Consultado em 22 de setembro de 2018. 
  4. kazilek (30 de setembro de 2009). «Hollywood Misconception». askabiologist.asu.edu (em inglês). Consultado em 22 de setembro de 2018. 
  5. «Compound Eyes vs Human Eyes». Dragonfly (em inglês). 31 de outubro de 2012 

Ligações externas[editar | editar código-fonte]