Existem dois tipos de células sensíveis à luz no olho: os cones e os bastonetes, cujos nomes respondem à forma destas células. Cada uma delas é especializada em um aspecto distinto da captação de luz: enquanto os bastonetes respondem à intensidade luminosa (níveis baixos ou altos de luz), os cones lêem as freqüências da luz, que, na banda visível do espectro eletromagnético, são o que conhecemos como cores. Assim, os bastonetes nos ajudariam a ver de noite ou com pouca luz e os cones nos permitem perceber distintas cores.
Tanto nos bastonetes como nos cones, existem moléculas de um tamanho relativamente grande que absorvem os fótons que chegam a elas e que são as que produzem finalmente impulsos elétricos no nervo óptico.
A distinção de cores está baseada em dois aspectos:
1. A quantidade de cones diferentes que possua o animal: cada tipo de cone percebe uma freqüência luminosa diferente. Por exemplo, no caso do homem, possuímos três tipos diferentes de cones que respondem a três freqüências diferentes: luz azul, luz verde e luz vermelha. Possuímos até seis milhões de cones em nossa retina.
2. Como o cérebro do animal interpreta posteriormente a combinação das freqüências diferentes que recebe: para que um animal possa perceber um mundo em cores, precisa ter pelo menos duas classes diferentes de células sensíveis à cor em seu olho, os cones, e um cérebro que possa entender as mensagens que recebe destas células.
Os casos de alguns animais:
Um cachorro pode ver em cor, mas não tantas cores como os homens, já que possui só dois tipos distintos de cones. Por exemplo, o cachorro pode distinguir o azul do amarelo, do vermelho ou do verde, mas não pode distinguir o vermelho do verde. O esquilo e o gato possuem também só dois tipos diferentes de cones.
Uma pomba pode perceber mais cores do que um humano já que possui até cinco tipos diferentes de cones. A borboleta possui quatro tipos diferentes de cones. Um tipo de camarão tem pelo menos 12 classes de células sensíveis à cor e provavelmente seja o animal que mais cores perceba.
No outro extremo, podemos encontrar casos de animais que não possuem cones e só disponha de bastonetes em seu olho. Eles não poderão perceber cor alguma, apens mudanças de intensidade de luz. Seu mundo é um mundo de sombras, no qual as sombras menos escuras correspondem a mais luz e as menos escuras, a menos luz. Este é o caso, por exemplo, das salamandras.
Também não verá a cor um animal que, além de bastonetes, só possua um tipo de cone (são necessários dois, no mínimo, para distinguir cores). Assim, seu mundo não será em escala de cinzas como, no caso da salamandra, mas na escala da única cor que percebam seus cones. Isso é que acontece com o polvo.
Existem no reino animal outros casos de animais que percebem um mundo de sombras mas não devido aos bastonetes de seus olhos, mas graças as manchas oculares, sistema parecido com os bastonetes localizados por todo o corpo. É o caso das minhocas de terra, que possuem centos destas manchas oculares sob a superfície da pele, perto de sua cabeça e de sua cola. Uma minhoca usa suas manchas oculares para permanecer em lugares escuros e frios. Se ela fica exposta ao sol por muito tempo, se desidrata e morre. O mesmo ocorre com os micróbios unicelulares, as sanguessugas e as medusas do mar.
As estrelas do mar também vêem só luz e escuridão, mas mediante um mecanismo distinto: o das copas oculares. Elas têm uma copa cheia de células fotosensíveis dentro da ponta de cada braço (a propriamente denominada copa ocular). Uma estrela de mar pode ver em muitas direções movendo seus braços e pode projetar suas copas oculares para fora para ver melhor. Outros animais com copas oculares são os vermes marinhos, alguns moluscos, os crustáceos e as larvas de animais marinhos.
A quantidade de bastonetes que um animal possui faz com que sua visão noturna seja melhor. É o caso de caçadores noturnos, como o cachorro. Os caninos vêem na escuridão de 4 a 5 vezes melhor do que o ser humano. Ainda há o caso de animais que possuem células sensíveis a freqüências que ficam em faixa do espectro eletromagnético não visível para os olhos humanos. É o caso das abelhas, que vêem a luz ultravioleta (UV), uma freqüência que é invisível para nossos olhos. As abelhas usam esta visão em UV para ver os padrões das pétalas florais, os quais lhe indicam onde se encontra o néctar.
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