VISION Vision et évolution animale
Les organes de perception visuelle
La perception visuelle repose sur la spécialisation de certaines cellules qui, situées à la surface du corps, sont capables de réagir aux changements de l'intensité de la lumière. Ces cellules photosensibles constituent des capteurs visuels ou photorécepteurs.
La réaction de ces photorécepteurs aux changements de la lumière se fait par l'intermédiaire d'une molécule chimique (par exemple, la rhodopsine dans les bâtonnets de l'œil des Vertébrés) qui change de forme lorsqu'elle est éclairée. De fait, cette réaction est très pauvre en information : soit la molécule chimique est dans sa forme « de repos », et l'information est « pas de lumière sur le capteur » ; soit la molécule est dans sa forme « excitée », et l'information devient « capteur exposé à la lumière ». Un photorécepteur contient souvent plusieurs molécules photosensibles empilées les unes sur les autres. Cette disposition permet une réactivité différente de la cellule en fonction de l'intensité lumineuse : un éclairage important traverse la totalité de la cellule et active toutes les molécules photosensibles, alors qu'un éclairage plus faible ne permet que l'activation des molécules les plus superficielles.
Le fonctionnement de ce photorécepteur peut générer des comportements orientés en fonction de la lumière : se déplacer vers une source lumineuse ou la fuir. Il peut également réguler les rythmes d'activité de l'animal – en induisant, par exemple, une phase de repos nocturne (absence de lumière) – ou de certaines sécrétions hormonales (c'est la nuit que l'hormone de croissance est sécrétée).
La qualité de la perception visuelle des différents animaux dépend donc de la quantité des photorécepteurs et de leur organisation anatomique à la surface du corps. On distingue généralement trois grandes catégories d'organes de perception visuelle : les taches oculaires, les ocelles et les yeux.
Les taches oculaires
Les taches oculaires correspondent au regroupement d'un petit nombre de photorécepteurs (de un à quelques dizaines) sans disposition anatomique particulière. Généralement situées sur le dessus de la tête, elles interviennent dans la locomotion automatique d'attraction ou de fuite de la lumière (déplacements orientés photophiles ou photofuges). Elles sont surtout présentes chez les formes animales les plus anciennes telles que les méduses ou les vers (Rotifères, Nématodes...).
Les ocelles
Plus complexes, les ocelles regroupent plusieurs dizaines de photorécepteurs qui tapissent des zones creuses appelées capsules ou corbeilles. Cette disposition favorise la concentration des rayons lumineux sur les photorécepteurs, augmentant ainsi la sensibilité de l'organe visuel. Ces ocelles sont généralement des organes pairs positionnés de part et d'autre de l'axe de symétrie du corps de l'animal. En théorie, ils fournissent des informations sur l'intensité lumineuse, la direction de déplacement d'une source lumineuse (ou d'une ombre), sa taille et sa vitesse de déplacement. En effet, une stimulation lumineuse en mouvement (ou le déplacement de l'animal par rapport à une source lumineuse) activera successivement les différents photorécepteurs de l'ocelle, dans une direction et à une vitesse précises. De plus, l'activation différente des deux ocelles renforce la possibilité d'identification du mouvement et de ses caractéristiques. Ces ocelles interviennent donc dans des comportements de déplacements orientés complexes, notamment dans la coordination des déplacements vers une cible. Ils sont essentiellement présents chez les animaux articulés comme les Annélides (vers annelés) et les Arthropodes (Arachnides, Crustacés, Myriapodes et Insectes), même si ces derniers possèdent[...]
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Écrit par
- Stéphane HERGUETA : muséologue au Muséum national d'histoire naturelle
Classification
Médias
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Vision : guidage visuel chez la mouche
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