Exceto as espécies que vivem em habitats sem luz (nas quais houve redução ou perda total dos olhos), todos os Vertebrados apresentam um par de órgãos fotorreceptores (Walker & Liem, 1994).
O olho lateral dos Vertebrados é do tipo vesicular que consiste numa estrutura de forma, aproximadamente esférica (globo ocular), com uma abertura anterior por onde penetra a luz. As suas dimensões relativamente grandes potenciam-no como o mais eficiente de todos os olhos animais, pois pode projetar a imagem numa grande superfície contendo elevada densidade de células fotorreceptoras.
Visão dos Peixes
O olho dos peixes apresenta um cristalino esférico, denso e espesso, e uma córnea quase plana. O cristalino está fixo por um músculo refrator que o pode mover para perto da retina para fazer a acomodação. A esclerótica apresenta porções cartilagíneas que conferem maior rigidez ao globo ocular, auxiliando a manutenção da sua forma. A maioria dos fotorreceptores são bastonetes, existindo poucos cones.
Visão dos Anfíbios
O olho dos Anfíbios possui um cristalino esférico na fase larvar, adaptado à visão aquática, alterando-se durante a metamorfose, para adquirir uma forma oval na fase adulta. A córnea apresenta capacidade de adaptar a sua curvatura. O olho possui uma pálpebra superior fixa e uma pálpebra inferior transparente e móvel. Os anuros dependem da sua visão para a alimentação e locomoção e possuem os maiores e os mais desenvolvidos olhos dos Anfíbios.
Visão dos Répteis
Todos os répteis vivos possuem a capacidade de fazer acomodação (capacidade de alterar a focagem para a visão de perto ou ao longe), pois o cristalino possui uma almofada anelar que sobre ele exerce pressão e altera a sua forma. A pupila pode apresentar formas muito variadas, desde uma abertura circular nas tartarugas e em muitos lagartos diurnos e serpentes, fenda vertical nos crocodilos e serpentes noturnas e fenda horizontal presente em algumas serpentes arborícolas.
A acuidade visual é muito variável, mais precária nos lagartos e serpentes que se enterram, sendo que muitos destes possuindo olhos muito pequenos. Alguns répteis têm visão a cores.
O camaleão possui olhos de grandes dimensões, com grande mobilidade e movimentos independentes. A retina tem uma fóvea desenvolvida, comparável à das aves de rapina e o cristalino tem poder de refração negativo, divergindo os raios luminosos, em repouso. A acomodação ocular do camaleão é muito rápida e a sua gama de acomodação é a maior conhecida nos vertebrados terrestres.
Visão das Aves
O vôo requer um sentido da visão apurado e ajustes muito rápidos do olho, à variação da intensidade luminosa ou à distância. Na maioria das aves, o globo ocular é muito grande, relativamente ao tamanho da cabeça do animal, e é endurecido por um anel de ossículos escleróticos, geralmente situados próximo do cristalino, onde suportam e reforçam o local de origem dos músculos ciliares. Os ossículos também ajudam a manter a forma do globo ocular, especialmente nas espécies em que este não é esférico. O músculo da íris é estriado e apresenta uma resposta muito rápida às alterações da intensidade luminosa. As Aves diferente dos répteis, não apresentam almofada anelar para fazer a acomodação ocular e muitas espécies apresentam visão a cores (Walker & Liem, 1994).
As aves de rapina possuem visão com elevado poder de resolução - acuidade visual - que depende, em parte da grande imagem que é projetada na retina e, em parte, da distribuição de cones e bastonetes. A retina tem 2 fóveas - uma lateral ou temporal, dirigida para a visão monocular, e outra anterior ou central, para visão binocular. Em cada fóvea, as células fotorreceptoras estão mais concentradas, conferindo um poder de resolução cerca de oito vezes superior ao do olho humano (Walker & Liem, 1994).
Visão das Mamíferos
Mamíferos e aves possuem uma estrutura ocular bastante semelhante. Basicamente todo olho possui uma câmara escura, uma camada de células fotorreceptoras, um sistema de lentes para focalizar a luz que forma a imagem e um sistema de células nervosas para conduzir os estímulos ao córtex cerebral.
Apesar do globo ocular variar muito entre os diferentes grupos de Vertebrados, a sua estrutura básica repete-se em todos os grupos (Walker & Liem, 1994). Sendo o olho humano o mais estudado, é, muitas vezes, apresentado como exemplo do olho típico dos Vertebrados.
Nos vertebrados aquáticos, em geral, a visão não é um sentido muito importante, devido às características do próprio meio aquático, que provoca o desvio dos raios luminosos, e devido à estrutura do próprio olho. Pelo contrário, nos vertebrados terrestres, por terem evoluído num meio em que a luz se propaga a longas distâncias, sem grande distorção e absorção, o olho foi adquirindo gradualmente um nível de especialização muito elevado e grande acuidade, conferindo ao sentido da visão uma enorme importância para a sobrevivência.
Na maior parte dos Vertebrados, a camada fotorreceptora é composta por dois tipos de neurônios especializados, bastonetes e cones. Estes neurônios são as únicas células da retina capazes de serem excitadas diretamente pela luz, pois possuem pigmentos fotossensíveis que absorvem radiação eletromagnética de um determinado comprimento de onda; é neles que ocorre a conversão da energia luminosa em energia química, dando origem à formação de um potencial do receptor que produzirá um impulso nervoso, o qual será conduzido através das outras camadas da retina até à área visual do sistema nervoso central. Os fotorreceptores do olho dos Vertebrados são derivados de células ciliadas, enquanto os da maioria dos filos de invertebrados não o são (Goldsmith, 1973, 1991; Hoar, 1975; Withers, 1992).
A distribuição dos cones e dos bastonetes na retina não é uniforme; quando surge a necessidade de grande acuidade visual e de focar detalhes com grande precisão, existem áreas altamente especializadas constituídas apenas, por cones. A mais comum destas áreas é a fóvea, zona central da retina que é o ponto de focagem do sistema óptico, sendo o local de maior acuidade visual do olho, dado que nele se concentra o maior número de cones e não existem bastonetes.
Todos primatas, inclusive o homem, além de possuírem visão colorida têm visão tridimensional, em profundidade. A visão tridimensional acontece porque há sobreposição, no córtex visual, das informações que chegam dos campos visuais dos dois olhos simultaneamente. Nossos olhos estão localizados na frente da face. Este posicionamento dos olhos permite a visão do mesmo objeto, ao mesmo tempo, desde dois ângulos ligeiramente diferentes. O cérebro compara estas duas imagens simultâneas e cria a noção de profundidade.
O ser humano possui um olho com três camadas ou túnicas dispostas concentricamente (Figura 3). A camada externa, formada pela esclera ou esclerótica e pela córnea. A camada média ou túnica vascular, constituída pela coróide e pela íris. E a terceira camada ou a túnica nervosa, a retina, que se comunica com o cérebro pelo nervo óptico. Há também a lente ou cristalino, que é uma estrutura biconvexa transparente. Frente ao cristalino está uma expansão pigmentada e opaca da camada média e, o recobre em parte. É chamada de íris. O interior do olho pode ser dividido em três câmaras: a anterior, que é delimitada pela íris e a córnea; a câmara posterior, localizada entre a íris e o cristalino; e o espaço vítreo, situado atrás do cristalino e circundado pela retina. As duas primeiras câmaras são preenchidas por um líquido que contém proteínas, é o humor aquoso. O espaço vítreo está cheio do humor ou corpo vítreo, aquoso e gelatinoso. Em várias regiões do olho são encontradas células pigmentares com melanina, são os melanócitos, que impedem a entrada absorvendo a luz estranha que pode prejudicar o processo de formação da imagem.
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