¿Por qué los fotorreceptores llamados conos tienen forma de cono?

La razón de cosas como esta (el ‘por qué’ si lo desea) es generalmente la evolución adaptativa debido al cambio de comportamiento.

Entonces, digamos que los mamíferos comienzan como nocturnos. Necesitan todos los fotorreceptores en forma de barra relativamente grandes para ver con poca luz.

Más tarde comienzan a salir en el día. Aquellos que tienen una mejor visión del día lo harán mejor. Para tener una mejor visión diurna necesita algunos fotorreceptores menos sensibles, por lo que estos deben ser más cortos. Con la luz brillante, también puede obtener detalles más finos y una mayor sensibilidad al movimiento fino, para lo cual debe diferenciar mejor la dirección de la que proviene la luz, como en el efecto Stiles-Crawford mencionado por Simon Crooke. Por lo tanto, la selección de receptores en forma de cono más cortos.

La luz brillante también permite la posibilidad de diferenciación de color, lo que requiere la acumulación de filtros en los discos de fotopigmento. Se seleccionarán animales diurnos con esta visión más finamente detallada y sensible al color, hasta que a lo largo de las generaciones se obtenga una especialización más extrema y también una mayor proliferación de las células especializadas.

Por supuesto, aún podría beneficiarse de poder ver en la oscuridad. Esa es la razón por la que conservamos las barras que se hacen cargo con poca luz. Y, por lo tanto, vemos en blanco y negro con poca luz. Aunque estos no están en la fóvea central, ¡lo que sugiere que los humanos prefieren la luz del día!

Esta es una respuesta genérica, pero sigue siendo útil, espero. La forma en las estructuras biológicas está íntimamente conectada a la función. Eso es cierto en las moléculas, donde la función depende de la forma, y ​​sigue siendo fiel a los órganos y sistemas de órganos. La forma está muy determinada por la información genética, y esto es lo que se selecciona de una generación a otra. Se podría decir que los genes que hacen “formas” que determinan las “funciones” que aumentan la probabilidad de supervivencia y reproducción tienden a extenderse en el acervo genético, mientras que otros no. Dicho esto, la estructura cónica debería tener algún tipo de impacto funcional en la promoción de la percepción visual del color y el movimiento, que es lo que se sabe que hacen. La mecánica específica de esto se me escapa, por lo que recomiendo navegar por las otras respuestas 🙂

Hay una razón de desarrollo. El segmento exterior de los fotorreceptores consiste en una pila de discos formados por el despliegue de la membrana plasmática. En las varillas, los pliegues se desprenden de la membrana formando discos que flotan libremente, pero en los conos, solo el despliegue de la membrana plasmática implicada, esto limita la forma de los conos.

¿Por qué los fotorreceptores llamados conos tienen forma de cono?

Celda de cono – Wikipedia. Si estoy leyendo este artículo correctamente, las células cónicas (llamadas así porque tienen forma cónica, vagamente), tienen discos de peoteínas de diferentes tipos que son sensibles o contienen solo algunos pigmentos y, por lo tanto, no responden a otros colores. Las señales de cada capa de proteína le dicen al cerebro no solo qué secciones del espectro alcanzaron la capa, sino con qué fuerza, por lo que envían señales débiles o fuertes al cerebro que se interpretan en el cerebro para producir una imagen de diferente saturación de color dependiendo de qué capas y qué tan fuerte es cada señal. Al estructurar las capas en un cono de faormación, las diferentes longitudes de luz alcanzan diferentes longitudes de conos en diferentes capas, facilitando la diferenciación entre espectros específicos y proteínas específicas que llevan pigmento en diferentes capas. ¡Una solución elegante para la diferenciación de longitudes de espectros de luz! Las células de barra, que son mucho más sensibles a la luz pero no diferencian diferentes secciones espectrales, pueden ser de un tamaño (diámetro) para todos. De nuevo elegante en el uso de materiales!

Una respuesta de “por qué” a esta pregunta no es muy productiva.

Si tuviera que decir, la evolución es la razón. Pero si se pregunta por qué la evolución dio forma, supongo que los conos que miran hacia adelante fuera de nuestros ojos reciben luz desde cualquier dirección. Si se golpean de frente, aún se absorben. Si se golpea desde la izquierda o la derecha, aún absorben. No pueden ser golpeados por la espalda, así que eso no importa. Un cono en realidad parece una buena forma, que ofrece una entrada direccional a diferencia de una forma esférica. Los fotorreceptores son altamente sensibles a la respuesta direccional. Eso es bastante importante para nuestra vista, en realidad. Saber de dónde viene la luz ayuda mucho.

Sin mencionar que la retina sigue una forma esferoide con conos orientados hacia afuera. Esto ayuda aún más con la entrada direccional y la cobertura de color.

Se llaman conos por su forma 🙂 Parecen conos, por lo que se llaman conos …

En cuanto al por qué … esto se conoce como el efecto Stiles-Crawford. La forma de los conos acepta preferentemente la luz dirigida directamente al ojo a través de la pupila, en lugar de fuera del eje.

El origen de las células en la línea de desarrollo hace que su forma sea la misma: muchas juntas en una capa delgada apuntando hacia la luz entrante con la mayor posibilidad de recibir un fotón para disparar a través de la mayoría de las partículas de las células para tener la máxima liberación de energía.

como la forma de cada celda en una colmena de abejas tiene la misma forma en todo el mundo