How do animals see in the dark? - Anna Stöckl

Como é que os animais veem no escuro? — Anna Stöckl

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Marta Pinto

To human eyes, the world at night is a formless canvas of grey.

Para os olhos humanos, o mundo à noite é uma tela informe de cinzento.

Many nocturnal animals, on the other hand,

Muitos animais noturnos, pelo contrário,

experience a rich and varied world bursting with details, shapes, and colors.

veem um mundo rico e variado cheio de pormenores, formas e cores.

What is it, then, that separates moths from men?

O que é que separa as traças dos homens?

Moths and many other nocturnal animals see at night

As traças e muitos outros animais noturnos veem de noite

because their eyes are adapted to compensate for the lack of light.

porque os seus olhos estão adaptados para compensar a falta de luz.

All eyes, whether nocturnal or not,

Todos os olhos, noturnos ou não,

depend on photoreceptors in the retina to detect light particles,

dependem de fotorrecetores na retina para detetar as partículas da luz,

known as photons.

conhecidas por fotões.

Photoreceptors then report information about these photons to other cells

Os fotorrecetores transmitem as informações sobre esses fotões a outras células

in the retina and brain.

na retina e no cérebro.

The brain sifts through that information and uses it to build up an image

O cérebro pesquisa essas informações e usa-as para criar uma imagem

of the environment the eye perceives.

do ambiente que o olho perceciona.

The brighter the light is, the more photons hit the eye.

Quanto mais brilhante é a luz, mais fotões atingem os olhos.

On a sunny day,

Num dia de sol,

upwards of 100 million times more photons are available to the eye

há 100 vezes mais fotões a atingir os olhos

do que numa noite enevoada, sem luar.

than on a cloudy, moonless night.

Photons aren't just less numerous in darkness,

Os fotões não são apenas menos numerosos no escuro,

but they also hit the eye in a less reliable way.

mas também atingem os olhos de modo menos fiável.

This means the information that photoreceptors collect

Isso significa que as informações que os fotorrecetores recebem

will vary over time,

variam com o tempo,

as will the quality of the image.

assim como com a qualidade da imagem.

In darkness, trying to detect the sparse scattering of randomly arriving photons

No escuro, tentar detetar a dispersão escassa dos fotões

que chegam aleatoriamente

is too difficult for the eyes of most daytime animals.

é demasiado difícil para os olhos da maior parte dos animais diurnos.

But for night creatures, it's just a matter of adaptation.

Mas, para as criaturas da noite, é apenas uma questão de adaptação.

One of these adaptations is size.

Uma dessas adaptações é a sua dimensão.

Take the tarsier, whose eyeballs are each as big as its brain,

Reparem no társio, cujos glóbulos oculares são tão gandes como o seu cérebro,

giving it the biggest eyes compared to head size of all mammals.

dando-lhe os maiores olhos de todos os mamíferos,

em comparação com a dimensão da cabeça.

If humans had the same brain to eye ratio, our eyes would be the size of grapefruits.

Se tivéssemos a mesma proporção cérebro/olhos,

os nossos olhos teriam o tamanho de toranjas.

The tarsier's enlarged orbs haven't evolved to make it cuter, however,

Mas as órbitas alargadas do társio não evoluíram para o tornar mais bonito,

but to gather as much light as possible.

mas para ele receber tanta luz quanta possível.

Bigger eyes can have larger openings, called pupils,

Olhos maiores podem ter aberturas maiores, chamadas pupilas,

and larger lenses,

e lentes maiores,

allowing for more light to be focused on the receptors.

permitindo que se concentre mais luz nos recetores.

While tarsiers scan the nocturnal scene with their enormous peepers,

Enquanto os társios perscrutam o cenário noturno

com as suas enormes pupilas,

cats use gleaming eyes to do the same.

os gatos usam olhos brilhantes para fazer a mesma coisa.

Cats' eyes get their shine from a structure called the tapetum lucidum

Os olhos dos gatos têm brilho proveniente duma estrutura chamada "tapete lucidum"

that sits behind the photoreceptors.

situado por detrás dos fotorrecetores.

This structure is made from layers of mirror-like cells containing crystals

Esta estrutura é feita de camadas de células tipo espelhos

que contêm cristais

that send incoming light bouncing back towards the photoreceptors

que fazem refletir a luz recebida nos fotorrecetores

and out of the eye.

e projetá-la para fora dos olhos.

This results in an eerie glow,

Isso resulta num brilho assustador,

and it also gives the photoreceptors a second chance to detect photons.

e também dá aos fotorrecetores uma segunda hipótese de detetar fotões.

In fact, this system has inspired the artificial cats' eyes we use on our roads.

De facto, este sistema inspirou os olhos de gato artificiais.

que usamos nas estradas

Toads, on the other hand, have adapted to take it slow.

Os sapos, por outro lado, adaptaram-se a recebê-la devagar.

They can form an image

Conseguem formar uma imagem

even when just a single photon hits each photoreceptor per second.

mesmo quando cada fotorrecetor só recebe um único fotão por segundo.

They accomplish this with photoreceptors

Conseguem isso com fotorrecetores

that are more than 25 times slower than human ones.

que são 25 vezes mais lentos do que os dos seres humanos.

This means toads can collect photons for up to four seconds,

Assim, os sapos conseguem receber fotões durante mais de quatro segundos,

allowing them to gather many more than our eyes do

o que lhes permite receber muitos mais do que os nossos olhos,

at each visual time interval.

em cada intervalo de tempo visual.

The downside is that this causes toads to react very slowly

O inconveniente é que isso faz com que os sapos reajam muito lentamente

because they're only receiving an updated image every four seconds.

porque só recebem uma imagem atualizada de quatro em quatro segundos.

Fortunately, they're accustomed to targeting sluggish prey.

Felizmente, estão habituados a visar presas indolentes.

Meanwhile, the night is also buzzing with insects,

Entretanto, a noite também está cheia de insetos,

such as hawk moths,

como as traças "Sphingidae",

which can see their favorite flowers in color, even on a starlit night.

que veem as suas flores preferidas a cores, mesmo numa noite sem luar.

They achieve this by a surprising move -

Conseguem-no através dum modo surpreendente,

getting rid of details in their visual perception.

libertando-se de pormenores na sua perceção visual.

Information from neighboring photoreceptors is grouped in their brains,

As informações de fotorrecetores vizinhos agrupam-se no cérebro,

so the photon catch of each group is higher

por isso a receção de fotões de cada grupo é mais elevada

compared to individual receptors.

em comparação com os recetores individuais.

However, grouping photoreceptors loses details in the image,

No entanto, o agrupamento de fotorrecetores perde pormenores na imagem,

as fine details require a fine grid of photoreceptors,

já que os pormenores delicados exigem uma boa grelha de fotorrecetores,

each detecting photons from one small point in space.

em que cada um deles deteta fotões de um pequeno ponto no espaço.

The trick is to balance the need for photons with the loss of detail

O truque é equilibrar a necessidade de fotões com a perda de pormenores

to still find their flowers.

para conseguir encontrar as suas flores.

Whether eyes are slow, enormous, shiny, or coarse,

Quer os olhos sejam lentos, enormes, brilhantes ou grosseiros,

it's the combination of these biological adaptations

é a combinação destas adaptações biológicas

that gives nocturnal animals their unique visual powers.

que dá aos animais noturnos os seus poderes visuais especiais.

Imagine what it might be like to witness through their eyes

Imaginem o que seria poder testemunhar visualmente

the world that wakes up when the Sun goes down.

o mundo que desperta quando o Sol se põe.