On a longtemps pensé que les animaux voyaient en noir et blanc. Aujourd'hui, on sait que c’est faux. Non seulement la vision colorée est très répandue parmi eux mais en plus, selon les espèces, leur vue peut être bien plus performante que la nôtre.
L’acuité visuelle n’est en effet pas la même selon les espèces. Elle varie en fonction du milieu dans lequel elles vivent, de la rapidité avec laquelle elles se déplacent, des proies qu’elles doivent chasser et des prédateurs auxquels elles doivent échapper.
Tout cela est vrai et satisfaisant pour l'esprit, mais seulement d'une façon partielle. Tous les animaux évolués disposent d’au moins deux yeux leur offrant une vue stéréoscopique, nécessaire pour appréhender les distances, les profondeurs, la perspective. Quelle que soit la créature, deux yeux offrent une solution optimale. S'ils sont placés sur la face antérieure de l'encéphale (dans le crâne ou sur des appendices), grâce à l'effet tridimensionnel, ils permettent de déterminer les distances avec précision. Vue la diversité des animaux, l’organisation de leurs yeux ne sera pas étudiée mais la performance de leur système visuel sera étudiée.
1 Performance oculaire:
Pour comprendre les différences qui existent d’une espèce à l’autre, prenons l’oeil humain comme point de référence.
La performance oculaire est le degré de perfection de l'image formée sur la rétine à partir de l'objet qui envoie des rayons lumineux sur l'œil, permettant à l'animal d'apprécier la luminosité, la forme, les dimensions, la position dans l'espace et éventuellement couleurs et mouvements. En d'autres termes, la performance oculaire c'est la qualité de la vision ramenée à l'étage oculaire, étant bien entendu que dans la vision définitive, interviennent largement la qualité des voles optiques et l'aptitude des centres visuels.
Cette performance peut être scindée en plusieurs éléments, essentiellement quatre :
- La netteté, telle qu'à un point de l'objet corresponde un point de l'image.
- La résolution qui est la plus petite distance séparant deux points objets capables de donner deux points images distincts.
- Le contraste, reproduction de la différence d'éclairement des surfaces distinctes et éventuellement de leurs couleurs.
- Les mouvements de tout ou partie de l'objet.
- L'acuité visuelle ou résolution
- La perception des couleurs
- La perception du mouvement
- La perception de l'espace
1.1 L'acuité visuelle ou résolution
La résolution de l'image a un rôle de définition des éléments extérieurs. Ainsi les animaux peuvent être amenés, voire contraints, à reconnaître certains éléments qui les entourent et c'est en cela que la résolution de l'image qu'ils perçoivent peut lui être précieuse (bien que la perception des couleurs puisse aussi lui être utile dans ce cadre).Par definition, l'acuité visuelle est la distance minimale entre deux points de l'objet susceptibles de donner une image distincte et nette. Elle dépend bien sûr de la qualité de la réfraction, mais aussi de la densité rétinienne en photorécepteurs et du nombre de cellules rétiniennes connectées à chaque fibre du nerf optique.
Chez les animaux diurnes, l'acuité dépendra aussi de l'intensité lumineuse stimulante, mettant en jeu, lorsqu'elle est élevée un plus grand nombre de cônes.
La richesse cellulaire de la rétine en photorécepteurs n'est pas la même selon la zone topographique. Chez les espèces dont la rétine possède à la fois cônes et bâtonnets, les cônes sont plus nombreux au centre qu'à la périphérie. On peut en outre mettre en évidence des régions specials:
- l'area centralis,
- la macula,
- la fovéa.
L'area centralis est une zone médio-temporale de plus grande richesse cellulaire. Elle correspond à un épaississement rétinien parfois macroscopiquement visible sous l'aspect d'une tache plus foncée.
La macula est une zone avasculaire de plus grande richesse en cônes. Elle existe chez les primates, macroscopiquement visible à l'examen du fond d'œil.
La fovéa, uniquement constituée de cônes, présente en outre un amincissement dû à la raréfaction ou à la disparition de certaines couches rétiniennes .
L'acuité des oiseaux de proie est de loin la plus développée. Elle serait 7 à 8 fois supérieure à celle de l'homme.
Le champ visuel de certains animaux :
- le faucon : 180°
- le chat : 287°
- le lapin : 360°
Celui de l'homme est de 200°
1.2 La perception des couleurs
La perception des couleurs est liée à la présence dans la rétine de cônes sensibles au vert, au bleu et au jaune. Si la rétine de l'animal n'est pourvue que d'un seul pigment, celui-ci ne peut percevoir que du gris. La vision colorée n'existe que chez les animaux qui possèdent au moins deux pigments.
Avec trois pigments, comme l'homme, l'animal accède à une vision réellement en couleurs : c'est le cas d'un singe d'Amérique tropicale, le Saïmiri. Les singes d'Afrique et d'Asie sont aussi trichromates, ils possèdent les trois pigments rétiniens : rouge vert, bleu.
1.3 La perception du mouvement
Pour certains animaux, discerner le mouvement est bien plus important que toute autre propriété de l'œil. En effet, pour des animaux nocturnes la vision des couleurs n'est pas d'une grande utilité ; en revanche percevoir les mouvements est d'un grand intérêt, que ce soit pour un prédateur qui cherche à repérer ses proies, que pour une proie qui s'efforce d'éviter son prédateur .
La perception du mouvement est liée à différents événements internes de l'œil dont en particulier la persistance rétinienne. Ce phénomène se caractérise, comme son nom l'indique par une persistance de l'image sur la rétine, et ce durant un temps très bref . Cela est dû au temps nécessaire pour que les pigments des photorécepteurs se reconstituent après leur décomposition par la lumière. Plus cette réaction est rapide, plus le nombre d'informations visuelles sera important et meilleure sera la perception des mouvements. Pour exemple, cette vitesse de réaction va de 0,05 à 0,1 seconde en ce qui concerne l'homme.
La densité des photorécepteurs sur la rétine est aussi un facteur influant de la qualité de la perception du mouvement .
Elle consiste à apprécier l'espace et à l'intérieur de celui-ci la localisation des différents objets.
Cette perception peut se subdiviser en
- perception bidimensionnelle qui apprécie la position de l'objet, sa distance bidimensionnelle ;
-perception tridimensionnelle : perception de la profondeur qui exige une vision stéréoscopique binoculaire, extension de cette faculté à l'appréciation de la forme.
Enfin, il faut noter que chez les espèces à yeux peu mobiles, la flexuosité du cou compense très avantageusement ce handicap.
2 Originalité et diversité
2.1Vision chez des diverses espèces:
Les besoins visuels diffèrent très largement au sein du règne animal car de nombreux facteurs entrent en jeu ; comme le milieu de vie de l'espèce considérée, ses besoins de rapidité de déplacement, son régime alimentaire et la vigilance dont elle doit faire preuve afin de survivre dans son environnement. Chaque espèce possède ainsi un système oculaire qui lui est propre et adapté.
2.1.1Vision chez les vertébrés:
Exemple de la vision de vertébré:
Pigeon:
Les données suivantes sont acquises à partir des études sur le pigeon (Columba livia).
La structure rétinienne fondamentale des vertébrés est très similaire, caractérisée ordinairement par la présence de cinq couches majeures et cinq types de cellules majeures. Les cinq couches sont les extérieures nucléaires et couches de plexiform, les intérieures nucléaires et couches de plexiform, et la couche de cellule de ganglion. Cinq classes majeures de neurones rétiniens sont aussi reconnues : les photorécepteurs, les cellules bipolaires, les cellules horizontales, les cellules amacrines, et les cellules de ganglion. Les photorécepteurs (les bâtonets et les cônes), les cellules bipolaires, et les cellules horizontales font des contacts synaptiques entre eux dans le plexiform extérieur disposé en couches. Les cellules bipolaires, amacrines, et les cellules de ganglion font contact dans les couches du plexiform intérieur .
Malgré les similarités fondamentales avec les primates, la rétine des oiseaux contient des différences importantes dans le nombre, la proportion, la distribution, et les sous-classes morphologiques des cellules rétiniennes, et dans leurs réponses physiologiques. Par exemple, la couche nucléaire intérieure des oiseaux est surtout riche en cellules horizontale et amacrine que celle des primates.
Cellules Interessantes:
La Rétine:Photorécepteurs - les doubles cônes.
Malgré que la rétine des oiseaux a une nature duplex (c.-à-d., qui contient des bâtonets et des cônes) similaire à celle des primates, elle possède aussi des photorécepteurs connus comme les doubles cônes. En effet, toutes les classes des vertébrés, avec l'exception des mammifères placentaires, possèdent des doubles cônes. Le double cône consiste en un cône principal (similaire dans la structure à un cône normal) et un cône d’accessoire qui courbe autour du segment intérieur du cône principal.
Photorécepteurs – gouttelettes de huile.
Les cônes simples, de même qu'un ou les deux segments du doubles cônes peuvent aussi contenir une gouttelette d’huile. Les gouttelettes d’huiles sont une caractéristique commune des cônes dans beaucoup de rétines vertébrées, mais sont rarement trouvées dans les bâtonets. Ces gouttes peuvent apparaître transparents ou clair, jaune pâle, vert, orange, ou rouge. La lumière passe par les gouttelettes avant d’atteindre le segment extérieur photosensible.
Les gouttelettes d’huile peuvent servir de filtres de limite, absorbant la lumière au dessous de leurs longeurs d'ondes caractéristiques et transmettant des longeurs d'ondes plus longues à leur photopigments associés. Les autres théories du fonctionnement des gouttelettes de l’huile incluent la l'amélioration des constrastes. Par exemple, les gouttelettes jaunes aideraient à améliorer le constraste entre un objet vu contre un ciel bleu, alors que les gouttelettes rouges réduiraient l'effet d'un fond vert (par exemple, regardant un objet par terre).
Les gouttelettes sans couleur trouvées dans beaucoup d'oiseaux peuvent être dues à la capacité de percevoir de longeurs d'ondes très courtes. Beaucoup d’études montrent que le pigeon a la capabilité de detecter les rayons. Les longeurs d'ondes UV pourraient servir une fonction importante, puisque un plumage d'oiseau a tendance à refleter des longueurs d'ondes plus courtes que beaucoup d'objets de la nature. La sensibilité aux UV peut aussi jouer un rôle dans la navigation aérienne comme une adaptation à la coloration d'un ciel sans nuage (Les gradients de couleurs dans le ciel peuvent aider la navigation quand le soleil est caché par les nuages).
Les oiseaux apparaissent avoir une excellente vision de couleur, qui peut être fondée sur quatre ou cinq photopigments différents. Ceci contraste avec les trois pigments de cônes chez les primates. D’après le comportement, la meilleure discrimination des couleurs chez les pigeons est à 460, 530, et 595nm. Les pigeons peuvent aussi discriminer des longeurs d'ondes vers la fin de la gamme ultraviolette, dans la gamme de 360-380nm.
La couche nucléaire intérieure - les cellules horizontales.
Physiologiquement, les cellules horizontales peuvent être divisées en deux types généraux pour:
1) ceux qui hyperpolarisent ou dépolarisent dépendament de la longueur d'onde qui les stimulent (chromaticity ou le C-TYPE)
2) ceux qui hyperpolarisent pour la lumière sans tenir compte de la longueur d'onde (la luminosité ou le L-TYPE)
Le TYPE-C se trouve dans diverses espèces de poisson avec une bonne vision de couleur, mais de façon intéressante, chez les oiseaux et les mammiferes les cellules horizontales sont du L-TYPE.
Les cellules rétiniennes de ganglion.
On trouve 2 millions de RGCs chez la pigeon. Les hautes densités de RGCs correspondent typiquement aux hautes densités de leurs cônes associés. Ces densités, sont supposé correspondre avec les areas d'haute acuité visuelle dans l'organisme. Les areas peuvent être circulaire (un area centralis) ou allongé (une raie visuelle). Due a la proportion 1:1 de cônes aux cellules de ganglion, la densité des cônes et les cellules associées dans les areas extrêmement développés serai a l’origine d’un grand gonflement de la couche rétinienne. Ce gonflement n'arrive pas, cependant, en raison du développement d'une fosse dans l’area, appelé une fovéa, qui est formée par le déplacement latéral des neurones et les fibres proches.
La distribution des RGCs a tendance à correspondre mieux avec le comportement et l'habitat que la phylogeny. Chez les oiseaux, il peut y avoir un ou plusieurs areas, une raie horizontale, ou les deux. Les oiseaux dont les stratégies d'alimentation nécessitent une bonne vitesse et le jugement de distance dans la lumière (par exemple: les aigles) ont des fovéa centrales et temporelles, avec les fovéa temporelles aidant vraisemblablement la bonne perception de profondeur . Les raies visuelles sont ordinairement associées avec le méridien horizontal. Un exemple d'un oiseau avec une telle raie visuelle est l'albatros; cette raie peut servir pour améliorer la sensibilité aux objets à l'horizon en volant ou en se nourrissant sur la surface de l'eau. Un oiseau dont l’oeil est plus laterale comme un pigeon a deux secteurs :
1) une fovéa centrale peu profonde, localisée légèrement ventrale à l'horizontal médian et postérieur au vertical médian et
2) un area localisé dans le quadrant dorsal postérieur qui est presque riche en cellules que la fovéa elle-même. L’ area central pourrait être utilisé pour la vue monoculaire d'objets dans le champ visuel latéral, pendant que l’area dorsal supérieur peut aider à voir les objets de vue jumelles devant les oiseaux .
Fovéa chez un oiseau diurne marin (Arctic Tern; en haut) et un primate (humain; en bas)
Laquelle des deux classes , les bâtonets ou les cônes, est le photorécepteur ancestral? L’énorme variation des photorécepteurs vue à travers les vertébrés et les espèces invertébrés, rendent cette question difficile à répondre. De plus, c'est souvent difficile de distinguer clairement certains types de cônes et de bâtonets , ou de les classifier dans l’une ou dans l'autre catégorie. Les bâtonets ont l'air d'être relativement plus préservés dans les vertébrés sur le plan des pigments et sur la structure que les cônes, et pourraient être donc considérés la forme la plus ancestrale. Cependant, les bâtonets sont plus morphologiquement complexes que les cônes, ayant développé l'extrême sensibilité (capable de détecter aussi peu qu'un photon de lumière).
Comparaison entre la rétine des oiseaux et celle des primates.
La rétine des oiseaux est-elle speciale ? L'oeil des oiseaux possède des structures qu’on ne trouve pas dans l'oeil des primates. En étudiant le système visuel des oiseaux, il est interessant de le comparer au système visuel des humains et des primates inhumains. La présence de deux types de photorécepteurs essentiels (les bâtonets et les cônes seuls) et le manque de gouttelettes d’huile chez les mammifères placentaires peut mener à l'impression que les oiseaux ont une structure rétinienne complexe en comparaison avec celle des autres organismes, y compris les mammifères. Ceci n'est pas le cas ; la rétine des oiseaux (avec quelques exceptions) est très similaire à celle des reptiles modernes. Dans les termes de l'anatomie comparative de la rétine, ce sont les mammifères placentaires, et surtout les primates, qui sont “les différents” parmi les vertébrés.
L'absence des cônes dans l'échidna et leur simplification dans l'ornithorynque est probablement la conséquence d'adaptation à un mode de vie nocturne (ou au moins la baisse-lumière).
Il paraît que le mammifère placentaire ancestral doit avoir perdu les doubles cônes et les gouttelettes d’huile, subissant un type de simplification, au moins des structures rétiniennes.
Aigle:
L’aigle a une vision basée sur la précision afin de discerner en vol la nature de sa proie au sol. L’aigle n’ayant pas d’odorat, sa perception du monde passe donc par l’utilisation d’un système optique d’une étonnante efficacité.
Comme tous les oiseaux, l’aigle possède des yeux relativement fixes sur leur orbite, désavantage qui est compensé par une grande mobilité au niveau du cou.L’œil de l’aigle, est plus gros que celui de l’homme et de forme tubulaire ou télescopique, ainsi l’image qui se projette sur la rétine se trouve naturellement agrandie exactement comme lorsque l’on recule un projecteur de son écran. Mais cette hyperacuité visuelle n’est efficace que quand la luminosité du milieu est élevée, car la grande profondeur de l’œil assombrit l’image formée sur la rétine.
De petits mouvements de la tête permettent de repérer un objet avec ces différentes boules polychromatiques et donc de bien discerner les détails. L’oiseau par cette spécificité biologique, parvient donc à distinguer de petites proies immobiles ou mimétisantes, en accentuant les contrastes entre l’animal et le fond.
Par ailleurs, il est probable que l’aigle soit sensible à une gamme de couleurs supérieure à celle de l’homme, avec une sensibilité aux infrarouges afin de détecter efficacement ses proies ou des traces de celles-ci (ex : suivre une piste d’urine dans ces longueurs d’onde et arriver jusqu’à son auteur).
La fovéa de l’aigle comporte cinq fois plus de cellules que chez l’homme. On retrouve chez notre rapace diurne, deux fovéas :
· une centrale qui est placée dans une zone de l’œil qui observe le secteur monoculaire du champ visuel. En vol, l’oiseau déplace la tête de droite à gauche afin de voir les écrans avec les deux fovéas centrales plus aptes à discerner les contrastes.
· une temporale, qui n’existe que chez les rapaces qui captent leurs proies en vol, appartient au secteur binoculaire du champ visuel de l’oiseau. Elle est centrée sur l’avant et le bas, juste dans la zone dans laquelle l’aigle projette ses pattes pour attraper sa proie.
Cette complémentarité des deux fovéas permet à l’aigle d’avoir un facteur d’agrandissement (allant de quatre à huit) de l’image au niveau de la fovéa temporale.
Ce guidage extrêmement précis couplé avec une très rapide intégration au niveau cérébral est nécessaire pour l’approche et la capture de la proie de l’aigle.
L’aigle montre un facteur de 2,5 environ entre son acuité visuelle et la nôtre. De plus l’aigle peut distinguer en vol un petit mammifère de 16 cm à 1500 m d’altitude.
Dans ce cadre de vie l’aigle a développé des caractéristiques anatomiques des yeux qui lui confèrent une acuité visuelle remarquable, adaptée à son mode de vie. En effet, la prédation l’oblige à une perception précise des contours et des mouvements, tandis que la vitesse de son vol rend nécessaire la rapidité de cette perception.
Certaines études ont montré que l’aigle ne souffre d’aucun trouble visuel (ni myopie ni astigmatie), ce qui confirme sa grande adaptation au cours de l’évolution.
Les amphibiens ont une bonne vision des couleurs, avec un maximum de perception pour le jaune en photopique et pour le vert en scotopique.
Chez les reptiles : la tortue différencie le bleu, le vert et l'orange ; le lézard différencie le jaune, le rouge, le vert et le bleu.
Les oiseaux ont un sens de la couleur très développé ; cela paraît logique en égard à la richesse des coloris de leur plumage, laquelle n'a d'égale que la diversité chromatique des poissons.
L'oiseau règle son comportement vis à vis sur la couleur beaucoup plus que sur la luminosité ou sur la forme.
La vision des couleurs par les mammifères est très discutée. Elle est certes associée au caractère diurne de l'animal. On admet que la musaraigne, l'écureuil sont parfaitement trichromates. Il semblerait que les bovins ne les distingueraient pas, ce qui ferait douter de l'efficacité de la muleta rouge au cours des corridas. Sur la capacité du chien, les avis sont très partagés ; quant au chat, on sait aujourd'hui qu'il est dichromate : l'étude histologique de sa rétine a montré qu'elle renfermait deux sortes de cônes, les uns sensibles au bleu indigo 450 nm, les autres à jaune-vert 556 nm. Dans les corps genouillés latéraux, certains neurones ont un maximum de sensibilité à 500 nm en basse luminance et 556 nm en forte luminance. Le chat ne peut donc distinguer en-dessous de 540 nm. Il lui est donc impossible de distinguer le rouge.
2.1.2Vision chez les invertébrés:
Exemple des insectes:
La perception des couleurs durant la journée est assurée par les trois types de cônes dont les protéines de rhodopsine sont sensibilisées au bleu, au vert et au rouge. Chez les insectes les rhabdomes qui conduisent l’influx lumineux utilisent trois types de rhodopsines différentes. La plupart sont décalées vers l’ultraviolet par rapport au spectre d’absorption des rhodopsines humaines. C’est ainsi que si certains insectes percoivent les UV ils ne percoivent pas la gamme des rouges. les yeux des insectes sont capables de percevoir les ultraviolets proches entre 300 et 385 nm.
Les insectes dotés d’yeux multiples (comme les abeilles, fourmis, libellules, mouches, etc) ainsi que les archanides dotés de plusieurs yeux simples comme l’araignée ont une vue proche 360° mais chaque ommatidie ou chaque oeil ne couvre qu’un étroit angle de vision, se recouvrant en bordure de champ.
Leur résolution et leur sensibilité individuelles sont assez mauvaises mais la composition de toutes ces images leur donne un grand champ de vision. Leur résolution globale reste toutefois médiocre, comme s'ils voyaient le monde à travers les mailles d'un tissu. Ces créatures peuvent déterminer la position et la distance approximative des objets. Leur réel avantage réside dans leur faculté à détecter le mouvement.
Les détecteurs thermosensibles
A défaut d'avoir une vue perçante certains insectes ont choisi de développer des détecteurs sensibles au rayonnement infrarouge. Les radiations infrarouges sont constituées de photons comme la lumière. Mais, si les radiations infrarouges sont trop peu énergétiques pour déclencher des réactions biochimiques, elles provoquent une élévation locale de la température que des récepteurs spécialisés peuvent détecter. Il en va ainsi de la chaleur irradiée par les corps chauds.
La libellule possède un œil capable de détecter les moindres mouvements aux alentours dans le but de se préserver de tout prédateur éventuel.Elle est munie d'énormes yeux, comparativement à sa taille, en forme de demi-globe. Elle en possède deux, qui lui recouvrent une bonne partie de la tête formant une sorte de casque. Comme tous les insectes, ces yeux sont des yeux composés. C'est à dire qu'ils sont composés chacun de près de 30 000 facettes, qui cachent en réalité des petits yeux simples, appelés ommatidies.
Les yeux en facettes de la libellule lui permettent de voir avec une acuité visuelle assez réduite, mais elle peut vraisemblablement percevoir assez nettement le mouvement. Cela lui est indispensable à cause de sa vitesse de déplacement (la libellule peut voler à plus de 70 km/h), et de ses mouvements extrêmement rapides et vifs. Elle doit, de plus, ne pas perdre de vue ses proies qui sont d'autres insectes volants, tout en échappant à ses prédateurs.
Sa perceptivité du mouvement est dûe à la très grande fréquence d'apparition des nouvelles images, qui lui permet de voir près de 175 images par secondes, soit plus de 7 fois mieux que l'homme.
2.1.3Originalité diverses:
Il faut noter aussi que les couleurs que nous connaissons ne représentent qu'une gamme très restreinte de celles qui existent. En effet l'homme ne perçoit que les couleurs dont la longueur d'onde est comprise entre 380 et 750 nanomètres or les longueurs d'onde des " couleurs " varient de 10 à 100000 nanomètres (on peut les appeler couleurs même si on ne les voient pas). la mante de mer, une raie inoffensive mais gigantesque pouvant atteindre 5 mètres de long et le poids de 1 tonne possède 30 pigments different.
Les yeux des animaux albinos apparaissent rose ou rouge car la lumiere reflete les vaisseaux sanguins dans l’oeil.
Les yeux des autruches sont plus grand que leur cerveaux.
Detection des rayons UV et Infrarouges:
Certains animaux, contrairement à l’homme intégrent l’ultaviolet à leur vision.Ces animaux sont la langouste, les abeilles,le poisson rouge et la truite, la tortue,le gecko, l'hirondelle et le pigeon...
D’autres animaux, notament les pythons et les crotales sont capables de detécter les rayons de l’infrarouge. Ils sont capables, d’après les fosettes labiales et non pas les yeux, de “voir” dans le noir la chaleur émise par leur proies avec une extreme sensibilite de quelques milliemes de degrés.
Vision Nocturne:
Pour l’homme, «la nuit, tous les chats sont gris» et les formes incertaines. La raison: seuls les bâtonnets, les cellules sensibles à la lumière présentes dans la rétine, fonctionnent. Ces derniers ont besoin de très peu de lumière pour réagir, et assurent donc la vision nocturne, à l’inverse des cônes, les cellules qui détectent les couleurs et les détails.
Contrairement à l’homme, le chien, lui, a une excellente vision nocturne. D’une part parce que sa rétine compte beaucoup plus de bâtonnets que celle de l’être humain, de l’autre, sa pupille étant capable de beaucoup se dilater, il voit même lorsque la lumière est de très faible intensité. Enfin, il possède une membrane réfléchissante derrière la rétine, le tapetum lucidum, qui lui permet de capter la moindre parcelle de lumière. C’est ce processus qui fait briller les yeux du chien (et d’autres animaux) lorsqu’ils sont éclairés de nuit par une source lumineuse.
Plus le mode de vie de l’animal est nocturne, plus grande est la prépondérance des bâtonnets sur les cônes. Chez les animaux strictement nocturnes, comme les chouettes ou les hiboux, la pupille est ronde et large, très dilatée, ce qui permet à l’oeil de capter le plus de lumière possible la nuit. Elle est par ailleurs en fente, ce qui lui permet de mieux se fermer qu’une pupille ronde.
Les yeux du caméléon
Les yeux du caméléon ont la faculté de pouvoir se mouvoir indépendament l'un de l'autre ce qui donne un caractère sympathique à l'animal.
Le caméléon voit-il deux images distinctes ? Oui, car dans son cerveau les informations visuelles des deux yeux ne se rencontrent jamais même lorsque ceux-ci sont orientés dans la même direction il n'a donc pas de vision stéréoscopique binoculaire ni de perception des reliefs et des distances comme nous le faisons sauf lorsque, par exemple, il fixe une proie. Là les deux yeux adoptent une vision binoculaire pour pouvoir apprécier les distances.
Alors s'il ne perçoit pas les distances comment capture t'il sa proie au moyen de sa langue avec autant de précisions ? Il utilise un système de mesure de distance par analyse de l'accommodation de l'oeil. La mise au point pour obtenir une vision nette se fait par déformation du cristallin. Le cristallin est étiré par les muscles de l'iris, qui possèdent des capteurs d'étirement que le cerveau du caméléon utilise pour mesurer la distance qui le sépare de sa proie.
Les informations oculomotrices des deux yeux sont en outre analysées et comparées entre elles par le cerveau, ce qui améliore encore la précision de la mesure de distance. Le principal outil de son comportement prédateur étant la détection de mouvements, il n'a pratiquement pas besoin d'images. Voir deux images distinctes, une seule ou pas du tout n'a donc aucune incidence sur la précision de son attaque. Il en est de même pour le guidage de son coup de langue:une simple mesure de la distance d'accommodation suffit. En revanche, disposer de deux yeux indépendants augmente nettement ses chances de détecter la moindre mouche qui se pose dans le feuillage qui l'entoure, même derrière son dos !
2.2 Diversité et adaptation de la vision par rapport à l'environnement:
Tous les êtres vivants du globe sont issus d'une même cellule qui fut la base de la vie sur Terre. Or nous pouvons aujourd'hui observer qu'il n'existe plus qu'une espèce unicellulaire mais une multitude d'espèces vivantes, pluricellulaires pour la majeure partie. Il y a donc eu une évolution qui s'est faite et qui a engendré cette diversité des espèces.
Mais cela ne s'est pas fait du jour au lendemain. En effet, un être vivant ne peut pas changer entièrement au cours d'une nuit. Chaque partie de son anatomie a évoluée indépendamment et à une vitesse différente des autres, qui peut se traduire en milliers, millions voir milliards d'années.
Ces évolutions phénotypiques seraient donc dues à des changements au niveau du génotype de chacun, qui conditionne les caractères phénotypiques. Le cas de la vision sert d’études pour voir les conséquences des diverses visions sur le comportement des êtres vivants.
Chaque espèce possède une vision des choses qui lui est propre parmi d'autres caractères phénotypiques. Ces particularités, qui ont permis aux Hommes d'établir un classement des êtres vivants, trouvent leur origine dans les gènes de ces derniers.
2.2.1Le facteur de l'hérédité:
Chaque gène correspond à un caractère phénotypique précis, ils sont transmis de génération en génération lors de la reproduction, ce qui maintient l'équilibre des espèces. Les genes étudiés ici sont ceux responsables de la vision. Cependant, les gènes peuvent parfois subir ce que l'on appelle des mutations.
Certains facteurs, que l'on nomme « mutagènes », comme les rayons ultraviolets, les rayons X , les virus, la radioactivité, les goudrons de la fumée de tabac, ou bien encore une exposition trop importante aux produits toxiques, peuvent augmenter la fréquence des mutations, qui à l'origine est un phénomène rare, spontané et aléatoire.
Ces innovations génétiques s'accumulent au cours du temps, c'est pour cela que les scientifiques ont tout d'abord défini des espèces puis des sous-espèces, qui ont subit de nouvelles mutations génétiques.
Mais il existe également des facteurs autres que héréditaires qui interviennent dans l'évolution des êtres vivants et donc dans l'évolution de la vision.
2.2.2Les facteurs de l'environnement:
Le monde joue un rôle déterminant dans les évolutions. Nous subissons chaque jour les éléments qui composent notre environnement.
Au cours du temps, les différentes espèces ont du changer d'environnement pour des raisons pratiques (ex: manque de nourriture), ou bien naturelles (ex: dérivée des continents qui n'en formaient autrefois qu'un seul: la Pangée, théorie de Wegener), ce qui a isolé les espèces. Les êtres vivants ont alors été obligés de s'adapter à ce nouvel environnement, et ont « développé » leurs capacités en fonction de celui-ci.
De nombreuses choses dans l'environnement sont à prendre en compte lorsqu’il s’agit d'évolution et de mutations. Pour chacun de ces éléments, des expériences ont été réalisées afin de démontrer et de prouver leur influence sur le genotype.
2.3 Les conséquences des évolutions de la vision sur le comportement:
Les évolutions de l'oeil que subit chaque espèce entraînent une vision différente à proprement parlé, mais également une vision des choses différentes, car suivant la vision, le comportement n'est pas le même. Il existe alors un lien entre la vision et le comportement.
Le serpent perçoit les rayons infrarouges qui lui sont indispensables, en effet ils sont très sensibles à la chaleur que dégagent ces rayons et s'en servent pour détecter leurs proies, ils leur permettent donc de chasser.
Les poissons ont une vision très réduite, en effet ils ne perçoivent presque rien à part les mouvements, ils sont donc facilement effrayés. C'est pour cela qu'il est très difficile de les toucher voir parfois de les approcher, il faut faire preuve de patience et ne pas faire de gestes brusques.
Les animaux nocturnes utilisent très peu leurs yeux pourtant adaptés à leur mode de vie, puisqu'ils possèdent des pupilles rondes, larges et très dilatées qui captent très bien les faibles rayons lumineux.
Les abeilles, qui ont des yeux très particuliers car ils sont à multiples facettes, choisissent les fleurs auxquelles elles vont prélever du pollen selon leur couleur. Les abeilles peuvent voir les rayons ultraviolets. Ainsi lorsqu'elles voient une fleur qui peut nous paraître de couleur uniforme, elles distinguent des détails liés aux rayons ultraviolet. Ces rayons font apparaître des lignes qui partent des pétales et qui vont jusqu'au centre de la fleur, c'est ce qui « attire l'attention » des abeilles.
Mais l'exemple le plus frappant est celui des oiseaux. Leur comportement serait principalement dirigé par le fait qu'ils peuvent voir les rayons ultraviolets. En effet, l'éthologue Philipp Heeb a mené une étude sur des mésanges et des étourneaux. Il s'est aperçu que la distribution de la nourriture apportée par les parents ne serait pas la même suivant l'intensité de la réflexion des ultraviolets sur le corps des oisillons. Cette réflexion a été observée sur le pourtour des becs et sur la peau des oiseaux. Ainsi les oisillons qui réfléchissent le plus les ultraviolets seraient les plus nourris car ils seraient plus visibles. D'autres conséquences de leur perception des rayons ultraviolets ont été découvertes. Les ultraviolets seraient également un facteur dans le choix des partenaires chez certaines espèces. Comme pour la distribution de la nourriture aux oisillons, les femelles choisiraient les mâles suivant l'intensité de réflexion des ultraviolets.
De même, certains oiseaux repéreraient leurs proies, grâce aux traces d'urine qui réfléchissent les rayons ultraviolets et d'autres distingueraient, toujours grâce à la réflexion des ultraviolets, les fruits qu'ils consomment.
Pour revenir à des généralités, il a été observé que les animaux dits « chasseurs » ont les yeux plus en avant que les proies, qui peuvent ainsi surveiller ce qui se passe autour d'eux, mais ont aussi un champ visuel plus rétréci qui leur permet de mieux se concentrer sur un point précis. D'où leur vision plus performante.
L’exemple de l’homme est le plus difficile. Il y a des situations très simples comme par exemple: le fait que les yeux de l’homme ne soient pas adaptés pour la vision nocturne, peut générer chez certains un sentiment de peur qui pousse à se diriger vers un endroit plus lumineux.
En conclusion, le comportement a un lien direct avec la vision des choses, qui est le résultat d'une multitude d'éléments qui ont influencé l'expression des gènes ayant un rôle dans la formation de l'oeil, créant ainsi une diversité des visions. Il existe d'ailleurs presque autant de visions différentes qu'il y a d'espèces dans le monde.
