Lyssanser

Syn brukes av dyr for å bestemme utformingen av omgivelsene, og dermed er denne følelsen spesielt viktig for bevegelse. Hos dyr med øyne som har god oppløsning, kan visjon brukes til å identifisere objekter fra deres geometriske utseende; dette krever imidlertid en sofistikert hjerne av den typen som finnes i vertebrater, blæksprutte bløtdyr som blekksprut og høyere leddyr, som bier og hoppende edderkopper. All visjon, eller fotoresepsjon, er avhengig av fotoreseptorer som inneholder et spesielt lysdetekterende molekyl kjent som rhodopsin. Rhodopsin oppdager elektromagnetisk stråling-lys med bølgelengder i området 400-700 nanometer (1 nm = 10−9m). Det er noen dyr som kan oppdage infrarød stråling (bølgelengder større enn 700 nm); for eksempel bruker noen slanger infrarød stråling for å finne varmblodig byttedyr, og enkelte biller kan bruke den til å fornemme skogbranner. Imidlertid gjør dyr som oppdager bølgelengder i infrarød dette med reseptorer som sanser varme eller mekanisk ekspansjon, i stedet for med fotoreceptorer.

rhodopsinmolekylet av fotoreseptorer består av et protein kalt opsin som strekker seg over cellemembranen med syv helikser. Disse danner en struktur med et sentralt hulrom som inneholder en kromoforegruppe, som hos mennesker kalles retinal-aldehydet av vitamin a. når retinal absorberer en foton av lys, endrer den sin konfigurasjon (fra den bøyde 11-cis-formen til den rette all-trans-formen), og utløser en rekke molekylære reaksjoner som innen noen få millisekunder fører til en forandring i strømmen av ioner gjennom cellemembranen. I virveldyr lys fører til lukking av natriumkanaler, mens i de fleste virvelløse dyr lys resulterer i åpningen av natriumkanaler. En av funksjonene til opsin-molekylet er å «tune» kromoforegruppen for å reagere på et bestemt område av bølgelengder. Dermed tillater forskjellige opsiner med forskjellige aminosyresekvenser en organisme å ha reseptorer med forskjellige spektrale responser; dette er grunnlaget for fargesyn. Hos mennesker er stengene, som brukes til nattesyn og er følsomme for enkeltfotoner, maksimalt følsomme for blågrønt lys (496 nm), og de tre klassene av kjegler, som formidler fargesyn i dagslys, er maksimalt følsomme for blått (419 nm), grønt (531 nm) og rødt (558 nm) lys. I bier, som også har fargesyn, blir de tre maksimene skiftet mot kortere bølgelengder-ultrafiolett (344 nm), blå (436 nm) og grønn (556 nm). Ultrafiolette reseptorer finnes også hos fugler og fisk.