Analisis Comprtamiento

Propiedades temporales de los ojos de lentes de la caja de medusas Tripedalia cystophora

RESUMEN

Medusas de la caja (Cubomedusae) son visualmente orientar animales que poseen un total de 24 ojos de 4 tipos morfológicos; 2 taza de ojos del pigmento (ojo y ojo pozo hendidura) y 2 lentes de los ojos [superior lente-ojo (ULE) y menor de lente ojo (lle). En este estudio, utilizamos electrorretinogramas (ERG) para explorar las propiedades temporales de los dos ojos de lentes. Nosotros y que el ERG de los dos ojos de lentes son complejas y utilizando estímulos sinusoidales que Ficker y que los dos ojos de lentes tienen una resolución temporal lenta. La frecuencia Ficker fusión promedio (FFF) se encontró que era aproximadamente 10 Hz para el (ULE) y 8 Hz para el (LLE). Las diferencias en la (FFF) y los patrones de respuesta entre los dos ojos de lentes sugieren que la (ULE) y (lle) información de filtro diferente en el dominio temporal y por lo tanto están ajustados para realizar diferentes tareas visuales. Los datos recogidos en este estudio apoyan la idea de que el sistema visual de medusa de caja es una colección de ojos de propósito especial.

Palabras Clave: Medusas de la caja, los sistemas visuales, Flicker frecuencia de fusión, ERG, la resolución temporal.

Introducción

Medusa caja posee un complejo sistema visual compuesto por 24 ojos de los 4 tipos morfológicos, 2 ojos de pigmento de tipo pit pit (ojo y ojo hendidura) y 2 lentes de los ojos [superior lente-ojo (ULE) e inferior lente-ojo (LLE)], que son estructuralmente una reminiscencia de los ojos de vertebrados y cefalópodos (Fig. 1b). Cuando se considera el sistema nervioso relativamente escaso de la caja de medusas (... Parkefelt et al 2005; Garm et al 2006; Skogh et al 2006), combinado con la complejidad de su sistema visual, la pregunta que surge es: ¿cómo los ojos de la medusa de caja filtrar y procesar la información visual?

Las propiedades de tiempo de filtrado de un sistema visual influyen mucho en la agudeza visual y la calidad de una imagen en un mundo en movimiento (Srinivasan y Bernard 1975). Por consiguiente, rápido movimiento de los animales tienden a tener una resolución más rápida temporal de los más lentos (Howard et al, 1984;. Laughlin y Weckström 1993). Además, la resolución temporal influye en la calidad de la imagen ya que impacta sobre la captura de fotones de un sistema y por lo tanto influye en el sistema de señal-a-ruido. Por esta razón, más lento resolución temporal es una adaptación a menudo se ve en los animales que viven en condiciones de luz débil (orden de 2004).

Garm et al. (2007a) hizo observaciones preliminares de filtrado temporal en los ojos lente del Caribe cubomedusa Tripedalia Cystophora (Fig. 1a). En este estudio inicial, Garm et al. (2007a) encontraron que, en respuesta a un destello de luz blanca (3,2 £ 105 W/sr/m2), el mínimo promedio de medio ancho de la respuesta al impulso fue 30 § 1.4 ms (media § SEM) y 27 § 0,7 ms (significa § SEM) para el (ULE) y (lle), respectivamente. Sorprendentemente, duración del flash (5-100 ms fueron probados) tenía poco o ningún efecto sobre el medio de ancho. Estos semianchos son comparables a los de la abeja vuelo nocturno Megalopta genalis que tenían un promedio de anchura media de 32 ms (Warrant et al. 2004). Medusas de T. Cystophora se encuentran con fiabilidad durante el día bajo el dosel del manglar, entre las raíces adventicias (Stewart 1996; Buskey 2003) y es un nadador activo y ágil. Comportamientos observados visualmente orientadas para T. Cystophora incluir evasión de obstáculos (Garm et al 2007b.), Orientación a la luz ejes (Buskey 2003) y la optimización de tiempo dentro de los ejes de luz (Buskey 2003; Garm y Bielecki 2008). Los anchos de medio a medir para T. Cystophora eran fuertemente dependiente de la intensidad de la luz del flash: una disminución en la intensidad del flash aumentó la media de ancho (. Garm et al 2007a), sin embargo, estos dinámica de respuesta no cambió con el estado de adaptación, en contraste con las respuestas de la mayoría de las células foto receptoras otros (Howard et al. 1984).

En el presente estudio, se busca lograr una mejor comprensión de las propiedades de respuesta y resolución temporal de los ojos de lentes en T. Cystophora. Se presenta sinusoidales estímulos de luz de diferentes frecuencias para las lentes de los ojos y determinar la frecuencia de fusión Ficker (FFF), por ejemplo, la frecuencia máxima, lo que el ojo puede resolver a partir de grabaciones ERG. Nos encontramos que la resolución temporal, tanto de la Ule y lle es relativamente lento, pero que las propiedades de respuesta difieren entre los ojos de lentes, apoyando la hipótesis de que los comportamientos visualmente guiadas de medusas de la caja son impulsados por información de una colección de ojos para fines especiales.

Fig 1. El sistema visual de medusas de la caja. a) Una madura Tripedalia Cystophora medusa con un destacado rhopalium (caja blanca). Cada medusa posee cuatro rhopalia, cada uno ubicado a medio camino entre dos pedalia. Barra de escala 1 cm. b) Cada rhopalium lleva cuatro tipos de ojos morfológicamente distintas, dos ojos de pigmento de tipo taza (pit-ojo, pe, y los ojos de hendidura, se) y dos ojos lente (lente superior de ojos ule e inferior lente-ojo, lle). Un estatocisto cristalino (ST) se encuentra en la base de la rhopalium. Anillos amarillos indican las áreas donde los electrodos estaban conectados por registros electrofisiológicos. Barra de escala 100 m.

Materiales y Métodos

Los animales y la preparación electrofisiológico

Medusae utilizado en esta investigación se cultivaron en la Universidad de Copenhague. Medusae madura con campana alturas de 6-10 mm fueron utilizados. Rhopalia fueron cortados en el tallo de la campana de medusas, y después se transfirieron a una pequeña placa Petri que contiene el agua de mar. El agua de mar se mantuvo a una temperatura de 28 ° § 0,5 ° utilizando un elemento Peltier. Un electrodo de succión de vidrio estaba unido a las áreas de la Ule o lle (Fig. 1b) y se aplicó succión hasta que una pequeña cantidad de pigmento de detección se observó entrar en el electrodo (en medusas de la caja los foto receptores contienen el pigmento de cribado). El electrodo de referencia se colocó en agua de mar circundante. Un destello de luz se le dio a probar la calidad de los datos adjuntos.

La señal registrada se filtró por un filtro de 50 Hz y una muesca filtros de paso alto y bajo de 0,1 Hz y 1.000, respectivamente, y se amplifica 1.000 veces (modelo 1700 Amplificador diferencial AC, AM Systems Inc., Lentejuela, WA, EE.UU.). Las señales se registraron con National Instruments tarjeta de adquisición de datos

...