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Ontogenetic changes in the visual acuity of Sepia officinalis measured using the optomotor response

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Abstract:

For many organisms vision is of fundamental importance to many aspects of their lives. Here we present the first study to examine the effects of ontogeny and light intensity on the vision of a cephalopod. We measured the visual acuity of four size classes of Sepia officinalis L., 1758 (common cuttlefish) under four light intensities. We used an optomotor testing system in which we recorded the unconditioned whole-body movements exhibited by individuals when placed inside a rotating cylinder lined with vertical black and white stripes. By varying the width of these stripes to determine the minimum width associated with a positive response, we were able to estimate the visual acuity angle or minimum separable angle (MSA). We found a significant effect of both body size and light intensity; larger animals had greater visual acuity, while individuals of all size classes discriminated more detail at higher light intensities. The minimum recorded MSA for S. officinalis was 34' of arc (0.57°) for the largest animals (80 mm) at the highest light intensity used (15 µW·cm–2). Decreasing light intensity from 15 to 4.5 µW·cm–2 affected animals of all sizes to approximately the same degree, reducing their visual acuity by approximately 55%.

La vision joue un rôle fondamental dans plusieurs aspects de la vie de nombreux organismes. Nous présentons ici, pour la première fois, une étude des effets de l'ontogénie et de l'intensité lumineuse sur la vision d'un céphalopode. Nous avons mesuré l'acuité visuelle chez quatre classes de taille de la seiche commune (Sepia officinalis L., 1758) sous quatre conditions d'intensité lumineuse. Nous avons utilisé un système d'évaluation optomotrice qui permet d'enregistrer les mouvements du corps entier, sans conditionnement préalable, chez des individus placés à l'intérieur d'un cylindre rotatif marqué de bandes verticales noires et blanches. En variant la largeur des bandes afin de déterminer la largeur minimale qui provoque une réaction positive, nous avons pu estimer l'angle d'acuité visuelle ou l'angle minimal de séparation (MSA). Il y a un effet significatif à la fois de la taille et de l'intensité lumineuse; les animaux plus grands ont une meilleure acuité visuelle et les individus de toutes les classes de taille peuvent distinguer plus de détails aux intensités lumineuses plus élevées. Le MSA minimal observé chez S. officinalis est de 34' d'arc (0,57°) chez les animaux les plus grands (80 mm) à l'intensité lumineuse la plus forte (15 µW·cm–2). La réduction de l'intensité lumineuse de 15 à 4,5 µW·cm–2 affecte les animaux de façon semblable sans égard à leur taille, en diminuant leur acuité visuelle d'environ 55 %.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2005-02-01

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  • Published since 1929, this monthly journal reports on primary research contributed by respected international scientists in the broad field of zoology, including behaviour, biochemistry and physiology, developmental biology, ecology, genetics, morphology and ultrastructure, parasitology and pathology, and systematics and evolution. It also invites experts to submit review articles on topics of current interest.
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