světelné smysly

vidění používají zvířata k určení uspořádání svého okolí, a proto je tento smysl zvláště důležitý pro pohyb. U zvířat s očima, které mají dobré rozlišení, vize mohou být použity k identifikaci objektů z jejich geometrický vzhled; nicméně, to vyžaduje sofistikované mozku jako u obratlovců, hlavonožců měkkýši, jako jsou chobotnice, a vyšší členovců, jako jsou včely a skákání pavouci. Veškeré vidění nebo fotorecepce se opírá o fotoreceptory, které obsahují speciální molekulu detekující světlo známou jako rhodopsin. Rhodopsin detekuje elektromagnetické záření-světlo s vlnovými délkami v rozmezí 400-700 nanometrů (1 nm = 10−9m). Tam jsou některé zvířata, která může detekovat infračervené záření (vlnové délky větší než 700 nm); například, někteří hadi používají infračervené záření vyhledejte teplokrevné kořisti, a některých brouků mohou používat to, aby smysl lesních požárů. Zvířata, která detekují vlnové délky v infračerveném záření, to však dělají s receptory, které snímají teplo nebo mechanickou expanzi, spíše než s fotoreceptory.

molekula rhodopsinu fotoreceptorů se skládá z bílkoviny zvané opsin, která přechází buněčné membrány se sedmi spirál. Ty tvoří strukturu s centrální dutinou, která obsahuje chromofor skupiny, které u člověka se nazývá sítnice—aldehyd vitaminu a. Když sítnice absorbuje foton světla, mění jeho konfiguraci (z ohnuté 11-cis formy na rovnou all-trans-forma), nastavení off série molekulární reakce, které vedou během několika milisekund, změna v toku iontů přes buněčnou membránu. U obratlovců světlo způsobuje uzavření sodíkových kanálů, zatímco u většiny bezobratlých vede světlo k otevření sodíkových kanálů. Jednou z funkcí molekuly opsinu je „vyladit“ chromoforovou skupinu tak, aby reagovala na určitý rozsah vlnových délek. Proto různé opsiny s různými aminokyselinovými sekvencemi umožňují organismu mít receptory s různými spektrálními odpověďmi; to je základ barevného vidění. U lidí tyče, které se používají pro noční vidění a jsou citlivé na jednotlivé fotony, jsou maximálně citlivé na modro-zelené světlo (496 nm), a tři druhy kuželů, které zprostředkovávají barevné vidění za denního světla, jsou maximálně citlivé na modré (419 nm), zelenou (531 nm) a červenou (558 nm) světla. U včel, které mají také barevné vidění, jsou tři maxima posunuta směrem k kratším vlnovým délkám-ultrafialové (344 nm), modré (436 nm) a zelené (556 nm). Ultrafialové receptory se také nacházejí u ptáků a ryb.

Mnoho bezobratlých živočichů mají schopnost vidět a analyzovat polarizované světlo. Polarizace vzniká atmosférickým rozptylem a odrazem na hladkých površích, jako je voda. V polarizovaném světle mají všechny fotony své elektrické pole vibrující ve stejné rovině; to lze detekovat fotoreceptory, pokud jsou molekuly vhodně zarovnány. To umožňuje vyčnívající struktura mikrovillus receptorů Bezobratlých. Mnoho hmyzu používá polarizaci k určení směru slunce, když je obloha zatažená, a jiní ji používají k detekci vodních ploch.