Les yeux et le monde des animaux - Comment et que voient-ils ? - OPT-X19, 22. September 2019 Simon A. Pot, DVM, Diplomate ACVO/ECVO - Über OPT-X
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Abteilung für Ophthalmologie
Les yeux et le monde des animaux
Comment et que voient-ils ?
OPT-X19, 22. September 2019
Simon A. Pot, DVM, Diplomate ACVO/ECVO
Abteilung für Ophthalmologie
Que voit mon chien?
Les tentatives pour décrire et expliquer la vue des animaux ne sont pas toujours possible,
car elle ne peut se définir qu'avec des termes de perception visuelle humaine.
Roque, L.S., et al., Vision verbs dominate in conversation across cultures, but the ranking of non-visual verbs varies. Cognitive Linguistics, 2015. 26(1): p. 31-60.
Abteilung für Ophthalmologie De plus: Vision: • 50-100 mécanismes différents • Diverses adaptations / niches • Humain: bonne acuité visuelle et vision des couleurs • Animal: large champ de vision, vision crépusculaire (selon les espèces) • Chien: ouïe 4x> humain, odorat 1000> humain
Abteilung für Ophthalmologie
- 4.6 by - 3.8 by - 3.5 by
Photoreception
• Archaea (Extremophile)
• Chlorophylle, Rhodopsine
• La rhodopsine en tant que pompe à protons, pas pour la photo-détection
• Une partie de la boîte à outils génétique, avec d’autres composants
(opsins, PAX-6) passé de Archaea à Metazoa
Abteilung für Ophthalmologie
- 1 to -2 by
Début de photo-détection
Euglena gracilis
futurehi.net
www.dr-ralf-wagner.de
• Protiste
www.knol.google.com
– Chloroplastes et "taches oculaires" (phototransduction comme chez les vertébrés)
– Photosensibilité:
o Quantité de lumière perçue suffisante: photosynthèse
o Lumière insuffisante: prédation!
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- 530 my
Explosion cambrienne: ~ 5 my
www.futurehi.net
Life’s ‘Big Bang’
"Light Switch" Theorie:
Le développement de la vision a été le
facteur déterminant de cette course évolutive
www.palaeocast.com
Premier oeil complexe
• Oeil plat
Abteilung für Ophthalmologie
Evolution: séquence • Oeil pigmentaire
excavé
Wikipedia
Wikipedia
• Oeil cavitaire
www.nature.com
• Oeil à cristallin primitif
• Oeil à cristallin
nationalgeographic.org Encyclopedia brittanica
Abteilung für Ophthalmologie
Oeil à cristallin chez les invertébrés
www.sisu.typepad.com
nationalgeographic.org
www.nature.com
Abteilung für Ophthalmologie
nationalgeographic.org
Abteilung für Ophthalmologie nationalgeographic.org
Abteilung für Ophthalmologie nationalgeographic.org
Abteilung für Ophthalmologie
thescienceexplorer.com
RRD, COPLOWAbteilung für Ophthalmologie Acuité visuelle: invertébrés
myrmecos.net
Abteilung für Ophthalmologie
Oeil à
facettes
voices.nationalgeographic.com webvision.med.utah.eduAbteilung für Ophthalmologie
All histopathology courtesy RRD, COPLOWAbteilung für Ophthalmologie
Niche adaptation
Glaeser u. Paulus, 2014 Lennart Nilsson, 1966Abteilung für Ophthalmologie
Niche adaptation RRD, COPLOW
RRD, COPLOW
RRD, COPLOW alaguamasters.comAbteilung für Ophthalmologie
- 530 my - 445-398 my
Oeil de poisson: extrême niche adaptation (poissons de surface)
• Diminution de la lumière éblouissante Zhang et al., Nature Scientific Reports, 2013
• Poisson avec des lunettes de soleil
cornéennes
• Mouvement rétinomoteur
J.D. Brandt, 1991
RRD, COPLOWAbteilung für Ophthalmologie
- 530 my - 445-398 my
Oeil de poisson: extrême niche adaptation (eau profonde)
Dante Fenolio
Musilova et al. Science, 2019
www.student.societyforscience.org
Solvin Zankl/naturepl.com
Marshall, 1979Abteilung für Ophthalmologie
Niche adaptation: taille records
www.newswatch.nationalgeographic.com
BJO covers
Motani et al. NATURE | VOL 402 | 16 DECEMBER 1999Abteilung für Ophthalmologie
- 145-65 my
Oeil d’oisseau: quoi de neuf?
RRD, COPLOW
Rotschwanzbussard
From: Gelatt KN, ‘Veterinary Ophthalmology, all editions“L'Oiseau c'est un aile guidée par un oeil”
Rochon Duvigneaud
Abteilung für Ophthalmologie
- 145-65 my
Oeil d’oiseau: Vitesse!!!!
• Vol = Vitesse
- Saisie d'informations (~ taille)
- Accomodation rapide (~ muscle strié)
- Traitement rapide de l'information (couches rétiniennes internes)
Courtesy
Courtesy CJ Murphy
CJ Murphy
Courtesy
Ivan SchwabAbteilung für Ophthalmologie
OCT scan of bird or prey
Oeil d’oiseau: Fovéa(s) (Common Buzzard)
• Acuité visuelle
• Echange d'informations
• Grossissement
RRD, COPLOW
Buzzard retina with two round Foveae 100 µm
(humans have one)
Buzzard OCT scan image with two deep pits corresponding to the two Foveae
The green arrow in B represents the position of this scanAbteilung für Ophthalmologie
ERG multifocale d’un faucon à queue rouge:
Die ganze Alpenkette
Courtesy CJ Murphy
ERG multifocale chez
l’homme: Matterhorn
Courtesy CJ Murphy
ERG multifocale chez le
cheval: ZüribergAbteilung für Ophthalmologie
1.
Tache jaune
• ‘Test du pouce’
– Regardez le pouce gauche ou droit d’une distance à bout de
bras
– Fermez l'un des deux yeux et concentrez-vous sur le pouce
– Essayez de voir les visages des autres personnes dans la pièce
tout en vous concentrant sur le pouce.
– Impossible: seule une très petite partie de l'environnement est
nette en même temps avec le pouce. Vous ne voyez qu'une
petite zone avec la ‘tache jaune’, tout le reste avec le reste de la
rétine !! Bild: Wikimedia
CommonsAbteilung für Ophthalmologie
1.
Deux fovéas: ‘Test des griffes’?Abteilung für Ophthalmologie
Acuité visuelle
• Aigle d'Australie 20:4
• Homme 20:20
• Cheval 20:30
• Chèvre 20:50
• Chien 20:100
• Chat 20:100
• Bovin 20:240-
20:440
Harmening and Wagner, From optics to attention: visual perception in barn owls, J Comp Physiol A, 2011Abteilung für Ophthalmologie
Abteilung für Ophthalmologie
Chien et ‘Fovéa’
From: Beltran et al., PLOS One 2014
Scans courtesy Prof. A. Komaromy, Michigan State UniversityAbteilung für Ophthalmologie
-65 my - now
Mammifères
• Muscle lisse dans l'iris et les corps ciliaires
• Seule classe de vertébrés avec des vaisseaux sanguins rétiniens
• La plupart ont 2 types de cônes, certains 3
• Seuls les primates ont une fovéa (?)
RRD, COPLOWAbteilung für Ophthalmologie
Vision des M
couleurs H
• Vertébrés: 1 type de bâtonnets, 4 types de cônes (UV inclus)
• Mammifères (y compris les chiens et les chats): la plupart n'ont
que 2 types de cônes (les rats et les souris ont également des
UV)
– Dyschromatopsie
• Primates: mutation dans les cônes ~ 550 nm → total de 3 types
de cônes (distinction entre les fruits mûrs ou non mûrs?)
- TrichromasieAbteilung für Ophthalmologie
Vision des M
couleurs H
Trichromasie (Homme) Dyschromatopsie (Chien/Chat,
Daltonisme)
AchromatopsieAbteilung für Ophthalmologie Et puis il y a ce gars-là: la crevette-mante • 12 types de cônes • UV, Infrarouge, lumière polarisée • Filtre de couleur (goutte d'huile) • Télémètre optique • Nouvelle évolution? • Non: vieux de 400 MJ
Abteilung für Ophthalmologie
Infrarouge et UV dailymail.co.uk
imgur.com
www.nature.com Dunning et al., Bird Study, 2018Abteilung für Ophthalmologie Et quoi d'autre ? • Photosensibilité • Champ de vision et perspective • Stereopsis
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Dante Fenolio
Photosensibilité: tapetum lucidum
CJM
Le seuil de lumière minimum chez le chien
est environ 6 fois plus bas que chez l‘homme
(chez le chat beaucoup plus bas)
Ivan SchwabAbteilung für Ophthalmologie Fond d'oeil - Chien/Chat
Abteilung für Ophthalmologie Champ de vision • Les chiens ont un grand champ de vision monoculaire • Mais un plus petit champ de vision binoculaire • Chats entre homme et chien • On ignore à quel point la stéréopsie est utilisée • Il existe de nombreuses formes monoculaires de détection de profondeur
Abteilung für Ophthalmologie
Vision: Yeux ou Cerveau?
`Sleon une édtue de l’Uvinertisé de Cmabrigde, l’odrre des ltteers dnas un
mot n’a pas d’ipmrotncae, la suele coshe ipmrotnate est que la pmeirère et la
drenèire lteetrs sinoet à la bnnoe pclae. Le rsete puet êrte dnas un dsérorde
ttoal et vuos puoevz tujoruos lrie snas porblmèe. C’est prace que le creaveu
hmauin ne lit pas chuaqe ltetre elle-mmêe, mias le mot cmome un tuot.´Abteilung für Ophthalmologie
Dans quelle mesure enregistrons-nous ce que nous voyons?
• Le cerveau est un filtre :
– Les informations optiques entrantes sont filtrées
– Seules les choses importantes sont enregistrées
• Avec les connaissances acquises, nous reconstruisons une image
cohérente à partir de ce que nous avons vu
• Tout percevoir n'est pas nécessaire (et même impossible)Abteilung für Ophthalmologie
Conclusion
Nous autres humains voyons beaucoup plus de couleurs et de détails que certains
autres vertébrés, mais cela ne signifie pas que les autres sont désavantagés.
Tous les animaux ont développé la vision qui sert le mieux leur survie.
Il n'y a pas meilleur ou pire, il y a juste d'autres
priorités comme occuper sa propre nicheNewton's apple.org
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Land and Nilsson
bbc.co.ukAbteilung für Ophthalmologie Niche
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Questions?
(C) 2006/Frans LantingVous pouvez aussi lire
