Comparative Analysis of Retinal Ganglion Cell Topography and Behavioral Ecology in Australian Marsupials

Abstract

The retina of vertebrates shows adaptations to the visual environment in which they evolve. Thus, there exists a relationship between the topographic distribution of retinal cells, the adaptive strategies employed, and habitat, so that, analyses of retinal ganglion cell topography provide information about the behavioral ecology of a species. Although these relationships are well documented in many vertebrates, including mammals, for species within the marsupial order, they are not well understood. However, marsupials represent an ideal group for comparative analyses of interspecific variations in the mammalian visual system because they contain species that vary in both lifestyle and habitat preference. In this paper the interspecific variation in retinal ganglion cell topography in 13 species of Australian marsupials is reviewed. The species that live in open habitats have well-defined elongated visual streaks. In contrast, forest-dwelling marsupials have poorly defined visual streaks and a more radially symmetrical arrangement of retinal ganglion cell (RGC) isodensity contours. However, the organization and degree of elongation of the visual streak varies considerably among species. The results indicate that the apparent interspecific variation is associated with activity pattern and habitat as opposed to the phylogenetic relationships among species.

La retina de los vertebrados muestra adaptaciones al entorno visual en el que evolucionan. Por lo tanto, existe una relación entre la distribución topográfica de las células de la retina, las estrategias de adaptación empleadas y el hábitat, por lo que los análisis de la topografía de las células ganglionares de la retina proporcionan información sobre la ecología del comportamiento de una especie. Aunque estas relaciones están bien documentadas en muchos vertebrados, incluidos los mamíferos, para especies dentro del orden marsupiales, no se conocen bien. Sin embargo, los marsupiales representan un grupo ideal para análisis comparativos de variaciones interespecíficas en el sistema visual de mamíferos porque contienen especies que varían tanto en el estilo de vida como en la preferencia del hábitat. En este trabajo se revisa la variación interespecífica en la topografía de células ganglionares de la retina en 13 especies de marsupiales australianos. Las especies que viven en hábitats abiertos tienen bandas visuales alargadas bien definidas. Por el contrario, los marsupiales que habitan en el bosque tienen rayas visuales mal definidas y una disposición más simétrica radialmente de los contornos de isodensidad de los CGR. Sin embargo, la organización y el grado de elongación de la banda visual varía considerablemente entre las especies. Los resultados indican que la aparente variación interespecífica está asociada con el patrón de actividad y el hábitat en oposición a las relaciones filogenéticas entre las especies.