La physique dans le monde animal: les poissons «à quatre yeux» et leurs «instruments d'optique»

Les poissons d'eau profonde de la famille Opistoproct sont connus depuis longtemps. Ils ont été décrits pour la première fois il y a plus de cent ans. À première vue, il s'agit d'un poisson banal qui vit là où règne une obscurité presque complète. Pourquoi les habitants de ces lieux ont-ils des yeux? Et pourtant, la plupart des représentants des espèces de cette famille peuvent voir, et assez bien. Cela est possible en raison de la structure originale de leurs yeux.

Ils ont une forme tubulaire et sont dirigés vers le haut. Chez les poissons, ce n'est pas si rare - par exemple, les yeux des poissons d'aquarium du télescope sont également dirigés vers le haut. Mais les yeux de l'Opistoproctovye sont tubulaires, pas ronds. Ils ressemblent à un télescope, pas à un globe oculaire. Et la structure de ce télescope est très inhabituelle.

Le fait est que chaque œil est divisé. La partie de l'œil qui fait face reçoit une image de ce qui est au dessus, ce qui est logique. La deuxième partie de l'œil est dirigée vers le bas. Une surface miroir est utilisée ici pour focaliser l'image. La lumière tombant à l'intérieur de la seconde moitié de l'œil est réfléchie et focalisée. Le miroir a une nature très inhabituelle, ce sont des plaques de cristaux d'argent, qui sont situées sous forme d'écailles adjacentes les unes aux autres.

Les scientifiques pensent que les cristaux du miroir œil de poisson sont de la guanine. Grâce à la guanine, les écailles de poisson brillent également. Les cristaux de flocons sont disposés en plusieurs couches dans un certain ordre, ce qui fait que l'angle des flocons varie avec la distance du centre du «miroir». Les scientifiques ont effectué une simulation du principe d'action d'un tel œil, et il s'est avéré que le placement des cristaux dans le miroir permet au poisson d'obtenir une image clairement focalisée. La moitié inférieure aide le poisson à observer les organismes luminescents en profondeur. S'élevant en couches où il y a un peu plus de lumière, le poisson peut voir tout ce qui se passe au-dessus, devant lui et sur les côtés. Ces poissons ont une vision presque circulaire.



Sur la photo ci-dessus (le poisson est montré ci-dessus), la réflexion de la lumière des yeux tubulaires est perceptible. Mais les yeux diverticulaires qui regardent vers le bas ne brillent pas. Ils ne refléteraient la lumière que dans un cas - si le poisson était photographié d'en bas. Le «miroir» dans les yeux diverticulaires secondaires aide les poissons de la famille à obtenir des images claires de ce qui se présente. Grâce à ses yeux, le poisson peut attraper même des proies légèrement luminescentes, ou reconnaître rapidement l'ennemi et se cacher.

La famille des opistoproctes comprend 6 genres et 10 espèces. Un certain nombre d'espèces sont très rares, certaines ont été découvertes par hasard. Par exemple, les espèces Rhynchohyalus, Dolichopteryx, Winteria, Bathylychnops ne sont connues que pour 3 à 5 spécimens. La plupart des membres de la famille vivent dans les eaux tropicales et modérément chaudes des océans. Ils préfèrent vivre à une profondeur de 200 à 2500 mètres.

Un autre poisson, de l'espèce Anableps anableps , a une structure quelque peu similaire à son organe de vision .(à quatre yeux). Elle ne vit pas en profondeur, en tant que représentante de la famille Opistoprokt, mais pratiquement en surface. De plus, la plupart du temps, le poisson passe immédiatement dans deux environnements: l'eau et l'air. Son œil dans ce cas est divisé en deux parties par la surface de l'eau. La partie supérieure est dans l'air et la seconde moitié est sous l'eau.

La structure de l'œil aide le poisson à voir tout ce qui se passe au-dessus de l'eau, ainsi que ce qui se passe dans l'eau. Son œil est divisé en deux parties par une couche de tissu épithélial. Même l'objectif a une forme inhabituelle, il a une forme ovoïde et peut recevoir des images de deux sources à la fois. Les verres bifocaux, dont les lentilles sont également divisées en deux parties, peuvent donner une idée de la structure de l'œil de poisson.



La partie supérieure de l'œil du poisson est protégée par une bande spéciale de l'iris, qui ne permet pas à un soleil trop brillant d'éblouir le poisson. Chez ces poissons, non seulement la cornée de l'œil est divisée, mais aussi le fond d'œil, qui est formé par la rétine. Une partie de la lentille située dans cette partie de l'œil est quelque peu aplatie, ce qui permet de donner une image non déformée. Dans la moitié inférieure de l'œil, la lentille est convexe et épaissie, ce qui donne également une image précise de ce qui se passe autour, sans distorsion. A la fois dans l'eau et dans l'air, le quadruple œil voit tout sans distorsion. Et tout cela grâce à la structure spéciale de l'œil et du cristallin.



Soit dit en passant, les poissons doivent souvent baisser complètement la tête dans l'eau pour éviter que la moitié supérieure de l'œil ne se dessèche. Grâce au double œil, Anableps anableps peut voir des proies dans l'air (il se nourrit d'insectes) et un prédateur dans l'eau. De plus, le poisson flotte immédiatement si un animal ou une personne s'approche de l'eau. Seulement quatre espèces à quatre yeux. Ils vivent dans les eaux douces et saumâtres de l'Amérique centrale et du Sud.

Source: https://habr.com/ru/post/fr397089/