The visual system of diurnal raptors: Updated review

Abstract

Objective

Diurnal birds of prey (raptors) are considered the group of animals with highest visual acuity (VA). The purpose of this work is to review all the information recently published about the visual system of this group of animals.

Material and methods

A bibliographic search was performed in PubMed. The algorithm used was (raptor OR falcon OR kestrel OR hawk OR eagle) AND (vision OR “visual acuity” OR eye OR macula OR retina OR fovea OR “nictitating membrane” OR “chromatic vision” OR ultraviolet). The search was restricted to the “Title” and “Abstract” fields, and to non-human species, without time restriction.

Results

The proposed algorithm located 97 articles.

Conclusions

Birds of prey are endowed with the highest VA of the animal kingdom. However most of the works study one individual or a small group of individuals, and the methodology is heterogeneous. The most studied bird is the Peregrine falcon (Falco peregrinus), with an estimated VA of 140 cycles/degree. Some eagles are endowed with similar VA. The tubular shape of the eye, the large pupil, and a high density of photoreceptors make this extraordinary VA possible. In some species, histology and optic coherence tomography demonstrate the presence of 2 foveas. The nasal fovea (deep fovea) has higher VA. Nevertheless, the exact function of each fovea is unknown. The vitreous contained in the deep fovea could behave as a third lens, adding some magnification to the optic system.

Resumen

Objetivo

Se considera que las aves rapaces diurnas constituyen el grupo de animales con una agudeza visual (AV) más alta. El objetivo de este trabajo es revisar la literatura publicada recientemente en relación con el sistema visual de este grupo de animales.

Material y métodos

Búsqueda bibliográfica realizada en PubMed. El algoritmo de búsqueda utilizado fue (raptor OR falcon OR kestrel OR hawk OR eagle) AND (vision OR «visual acuity» OR eye OR macula OR retina OR fovea OR «nictitating membrane» OR «chromatic vision» OR ultraviolet). La búsqueda se restringió a los campos título y resumen, solo para otros animales (excluyendo humanos) y sin restricción temporal.

Resultados

El algoritmo propuesto localiza un total de 97 artículos.

Conclusiones

Se considera que las rapaces están dotadas de la AV más alta del reino animal, aunque la mayor parte de los trabajos estudian un individuo o un pequeño grupo de individuos y la metodología es heterogénea. La especie más estudiada es el halcón peregrino (Falco peregrinus) con una AV estimada de 140 ciclos/grado, si bien algunas águilas están dotadas de AV similares. La forma tubular del ojo, la gran pupila y la alta densidad de fotorreceptores hacen posible esta extraordinaria AV. En algunas especies, tanto los estudios histológicos como la tomografía de coherencia óptica demuestran la existencia de 2 fóveas. Parece que la fóvea de localización nasal (profunda) es la que ofrece una AV más alta, sin embargo, la función exacta de cada una de estas se desconoce. El humor vítreo contenido sobre la fóvea profunda podría comportarse como una tercera lente y añadir cierta magnificación al sistema óptico.