¿Cómo ven los animales submicroscópicos criaturas y objetos más pequeños?

Ellos no.

Las manchas oculares en animales muy pequeños pueden detectar la luz. Sin embargo, no pueden imaginar.

La longitud de onda de la luz limita la resolución espacial del ojo sin importar el tamaño del ojo. Necesitas una retina y un elemento de enfoque considerablemente más grande que la longitud de onda de la luz para obtener imágenes. No puede tener elementos ópticos que enfoquen que sean más pequeños que la longitud de onda de la luz que está enfocando. No puede resolver una imagen de la retina cuando los elementos sensores de luz están más cerca que una longitud de onda de luz.

Una hormiga no puede ver bacterias solo porque su ojo es mucho más pequeño que el ojo humano. Un ojo de hormiga tiene menos resolución angular que un ojo de mamífero, de hecho.

Los microscopios están limitados por la longitud de onda de la luz, de hecho. Por lo tanto, los objetos submicroscópicos son realmente objetos con un diámetro cercano a la longitud de onda de la luz que pasa a través de la lente. Este límite de longitud de onda se aplica a TODOS los ojos. Entonces, un animal no puede ver un objeto microscópico sin importar cuán pequeño sea el animal.

Los ojos compuestos generalmente tienen una resolución espacial más pequeña que los ojos con lentes. Los artrópodos generalmente tienen ojos compuestos. Algunos insectos tienen ojos que la evolución ha dado forma para que puedan ver los objetos muy bien en relación con otros insectos. ¡Algunas avispas pueden distinguir entre las caras de otras avispas en su colonia!

Esto todavía no es ‘submicroscópico’. Un ojo humano ayudado por una lupa podría ver los mismos objetos. Entonces, la mayoría de los insectos con la mejor agudeza visual aún no pueden ver tan bien como los humanos con una lupa de baja potencia.

Los animales pequeños generalmente se destacan en los sentidos químicos. Sus sentidos olfativo y gustativo son muy agudos. Sus ‘cerebros’ han sido programados por selección natural para analizar estímulos químicos. Sus instintos motores se han optimizado durante millones de años para navegar utilizando el olfato y el gusto.

Entonces, si un animal pequeño rastrea algo realmente bien, generalmente es a través de sus sentidos químicos. Los sentidos ópticos complementan los sentidos químicos. A menudo, las manchas oculares de un animal son útiles solo para fines de sincronización.

Alguien sugirió que copie esta respuesta a mi bloque de respuestas. Así lo haré.

¡La avispa hada tiene un imago del tamaño de un paramecio (39000 nm)! Sin embargo, sus moléculas de proteína tienen los mismos residuos de aminoácidos que otros animales. Por lo tanto, su visión está limitada por la misma fotoquímica que limita la visión de otros animales. Así que no creo que la avispa hada mosca imago pueda ver ese paramecio.

Las células eucariotas pueden ser muy grandes en comparación con las bacterias. ¡Un paramecio tiene una longitud de hasta 39000 nm! Sin embargo, una endospora bacteriana es a menudo más corta que 500 nm. Por lo tanto, la endospora bacteriana no pudo resolverse muy bien con longitudes de onda inferiores a 300 nm.

Supongo que no hay animales que puedan ver una espora bacteriana o una partícula de virus. Tal vez puedan ver el paramecio, pero eso es solo porque el paramecio tiene una celda inusualmente grande.

¡Hay especies bacterianas que cuando están completamente desarrolladas tienen una célula de 0.1 mm de diámetro! Estos son parásitos intestinales en algunas especies de peces. Estoy seguro de que el ojo humano sin ayuda puede ver esas bacterias. Sin embargo, estas son bacterias inusualmente grandes.

La rodopsina es el fotopigmento en los ojos de todos los animales. No lo sé, pero supongo que la avispa de hadas tiene rodopsina. Para ser efectiva, la rodopsina tiene que estar unida a una molécula de proteína. Si esa molécula de proteína o el grupo de rodopsina se desintegran debido a un fotón de alta energía, entonces el fotopigmento es inútil. Entonces, la visión de esta avispa de mosca de hadas imago TODAVÍA está limitada por la absorción y la fotodesintegración de la molécula.

El espectro visual de los seres humanos es para longitudes de onda entre 400 nm y 700 nm. Cada átomo comienza a absorber a longitudes de onda inferiores a 180 nm. Entonces, UV se define como radiación electromagnética entre 180 nm y 400 nm.

La radiación ultravioleta a longitudes de onda entre 300 nm y 400 nm puede ser visible para algunos animales. Sin embargo, esto no sería lo suficientemente bueno como para ver claramente una endospora bacteriana (500 nm).

Dado que las células de la retina generalmente están cubiertas con algo de proteína, los rayos UV por debajo de 300 nm se atenúan antes de llegar al fotopigmento. Por lo tanto, planteo la hipótesis de que el límite de visión de longitud de onda inferior de cualquier animal debe ser mayor a 300 nm. Por debajo de ese límite, una molécula de proteína absorbe los rayos UV antes de llegar al fotopigmento.

El triptófano es un aminoácido que absorbe longitudes de onda por debajo de 300 nm. La mayoría de las proteínas tienen un residuo de triptófano, por lo que la mayoría de las proteínas absorben los rayos UV a longitudes de onda inferiores a 300 nm. El espectro de absorción de triptófano alcanza su pico a 280 nm, y comienza a aumentar rápidamente a medida que la longitud de onda se acorta a 220 nm. ¡Los rayos UV a longitudes de onda inferiores a 220 nm hacen que las moléculas de proteína se desintegran!

Puede haber algún truco exótico que los animales usan para ver longitudes de onda de menos de 300 nm. Por ejemplo, tal vez el fotopigmento no está cubierto por proteínas en algunos animales. Sin embargo, eso solo reduce el umbral a 180 nm.

Una endospora bacteriana tiene aproximadamente 500 nm de largo. La difracción arruinará la resolución de la imagen endospora.

No he especificado el límite tolerable de resolución espacial. Uno puede ver los 300 nm de UV dispersados ​​de una endospora de 500 nm. Sin embargo, uno no podría ver ninguna característica ni siquiera determinar que su longitud es de 500 nm.

Por lo tanto, la visión de los animales está limitada en última instancia por la difracción de onda. Los animales pequeños no podían ver objetos pequeños usando la misma bioquímica que otros animales. Si hay un animal que puede ver una espora bacteriana, entonces está usando un ojo que es diferente en bioquímica de los ojos de otros animales.

Así que no creo que haya ningún animal, ni nada más, que pueda cazar una bacteria a simple vista. No importaría de todos modos, ya que las bacterias difieren bioquímicamente. Realmente no difieren tanto en apariencia como en composición. Entonces, las criaturas que comen bacterias generalmente usan sentidos químicos.

Si la avispa hada tiene algún truco bioquímico para ver bacterias, entonces sería muy interesante. También me pregunto de dónde saca la mosca la iluminación UV. La atmósfera bloquea los rayos UV con longitudes de onda inferiores a 220 nm.

Además, un paramecio es lo suficientemente pequeño como para que la luz ordinaria (400 nm a 700 nm) pase a través de él. Se necesitan técnicas de tinción o técnicas de polarización para verlo con un microscopio. Entonces, incluso para ver el paramecio, la avispa de la mosca de las hadas necesitaría un ojo realmente sofisticado.

Gracias por recordarme sobre la avispa hada. Había planeado buscar artículos sobre sus sentidos visuales. Sin embargo, lo olvidé. ¡Tenga la seguridad de que buscaré artículos sobre la avispa hada!

Bueno, la respuesta simple es que no lo hacen. La visión requiere un sistema, como un ojo, para absorber la luz reflejada y formar una imagen, así como otro sistema, como un cerebro, para procesar esa imagen. Los organismos microscópicos no tienen ojos ni cerebros, por lo que no pueden “ver”. Algunos tienen la capacidad de detectar la luz y, por lo tanto, se mueven hacia o lejos de la luz, pero en realidad no pueden formar una imagen de ningún tipo. Su mundo “visual” consistiría simplemente en “es claro” y “está oscuro”.

Por otro lado, si se pregunta cómo los organismos microscópicos perciben a otros organismos, lo hacen con la ayuda de receptores en su superficie celular. Esto suele ser similar a la forma en que funciona su propio sentido del olfato. Digamos que alguien está cocinando brownies. A medida que se cocinan los brownies, se liberan partículas de brownie en el aire, que se adhieren a los receptores en la nariz y le informan que los brownies se están cocinando. Esta es la misma forma en que ocurre la mayor percepción para los organismos microscópicos. Tienen receptores en su superficie celular que son sensibles a las moléculas de formas particulares. Si sus receptores detectan una de estas moléculas, les proporciona información sobre su entorno, que utilizan para saber si deben avanzar o alejarse del estímulo. Esto se conoce como quimiotaxis.

Existen otros tipos de receptores que funcionan de diferentes maneras, como los receptores de luz mencionados en el primer párrafo anterior, pero estos receptores químicamente sensibles son los más comunes. Una bacteria en la superficie de su piel no comprende que usted exista. Todo el mundo es una de las señales químicas que le indican dónde está la comida y el peligro. El mundo de la percepción, tal como lo vemos, está totalmente más allá de ellos.

Este video de depredación microscópica lo ilustra bien: