Summary
Photoperiodic testicular growth in House Sparrows (Passer domesticus) exposed to long days (16 hrs) of orange-red light ({ie205-01}600 nm) is exclusively controlled by extraretinal photoreceptors in the brain; the eyes are not involved. Careful reconsideration of previously published data from this and other bird species does not support a role for the eyes in photoperiodically significant photoreception.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Bachem, A., Reed, C.I.: The penetration of light through human skin. Amer. J. Physiol.97, 86–91 (1931)
Benoit, J.: Rôle des yeux dans l'action stimulante de la lumière sur le développement testiculaire chez le canard. C. R. Soc. Biol. (Paris)118, 669–671 (1935a)
Benoit, J.: Stimulation par la lumière artificielle du développement testiculaire chez des canards aveuglés par section du nerf optique. C. R. Soc. Biol. (Paris)120, 133–136 (1935b)
Benoit, J.: Stimulation par la lumière artificielle du développement testiculaire chez des canards aveuglés par enucléation des globes oculaires. C. R. Soc. Biol. (Paris)120, 136–139 (1935c)
Benoit, J.: Facteurs externes et internes de l'activité sexuelle. II. Étude du mécanisme de la stimulation par la lumière de l'activité testiculaire chez le canard domestique. Rôle de l'hypophyse. Bull. Biol. France Belgique71, 393–437 (1937)
Benoit, J.: Rôle des yeux et de la voie nerveuse oculo-hypophysaire dans la gonadostimulation par la lumière artificielle chez le canard domestique. C. R. Soc. Biol. (Paris)129, 231–234 (1938a)
Benoit, J.: Action de divers éclairements localisés dans la région orbitaire sur la gonadostimulation chez le canard mâle impubère. Croissance testiculaire provoquée par l'éclairement indirect de la région hypophysaire. C. R. Soc. Biol. (Paris)127, 909–914 (1938b)
Benoit, J.: The role of the eye and of the hypothalamus in the photostimulation of gonads in the duck. Ann. N. Y. Acad. Sci.117, 204–217 (1964)
Benoit, J.: Étude de l'action des radiations visibles sur la gonadostimulation et de leur pénétration intra-cranienne chez les oiseaux et les mammifères. In: La photorégulation de la reproduction chez les oiseaux et les mammifères (J. Benoit and I. Assenmacher, eds.). Paris: Coll. Int. C.N.R.S. No. 172, p. 121–146 (1970)
Benoit, J., Assenmacher, I.: Sensibilité comparée des récepteurs superficiels et profonds dans le réflexe opto-sexuel chez le canard. C. R. Acad. Sci. (Paris)239, 105–107 (1954)
Benoit, J., Assenmacher, I.: Recherches sur la photosensibilité des récepteurs nerveux superficiels et profonds dans la gonadostimulation par les radiations visibles chez le Canard Pékin impubère. C. R. Acad. Sci. (Paris)262, 2750–2752 (1966)
Benoit, J., Assenmacher, I., DaLage, C., Muel, B., Kordon, C.: Réflexe photosexuel du canard mâle et sensibilité de la rétine à différentes radiations rouges monochromatiques. J. Physiol. (Paris)58, 463–464 (1966)
Benoit, J., Assenmacher, I., Manuel, S.: Pénétration des radiations visibles jusqu'à l'encéphale à travers la région orbitaire chez le canard. Sa mesure par un procédé photographique. C. R. Soc. Biol. (Paris)147, 40–44 (1953)
Benoit, J., Assenmacher, I., Walter, F. X.: Différences de sensibilité de la rétine du canard aux radiations colorées dans le réflexe pupillaire et dans le réflexe optosexuel. C. R. Soc. Biol. (Paris)146, 1027–1030 (1952)
Benoit, J., Assenmacher, I., Walter, F. X.: Dissociation expérimentale des rôles des récepteurs superficiels et profonds dans la gonadostimulation hypophysaire par la lumière chez le canard. C. R. Soc. Biol. (Paris)147, 186–191 (1953)
Benoit, J., DaLage, C., Muel, B., Kordon, C., Assenmacher, I.: Localisation dans le spectre visible de la zone de sensibilité rétinienne maximale aux radiations lumineuses impliquées dans la gonadostimulation chez le Canard Pékin impubère. C. R. Acad. Sci. (Paris)263, 62–64 (1966)
Benoit, J., Ott, L.: Action de lumière de différentes longueurs d'onde sur la gonadostimulation chez le canard mâle impubère. C. R. Soc. Biol. (Paris)127, 906–909 (1938)
Benoit, J., Ott, L.: External and internal factors in sexual activity. Effect of irradiation with different wave lengths on the mechanisms of photostimulation of the hypophysis and on testicular growth in the immature duck. Yale J. Biol. Med.17, 22–46 (1944)
Benoit, J., Tauc, L., Assenmacher, I.: Mesure photoélectrique de la pénétration transorbitaire des radiations visibles jusqu'au cerveau, chez le canard domestique. C. R. Acad. Sci. (Paris)239, 451–453 (1954a)
Benoit, J., Tauc, L., Assenmacher, I.: Nouveaux résultats de mesure photoélectrique de la pénétration de radiations lumineuses visibles jusqu'au cerveau, par le côté et le sommet de la tête, chez des canards blancs et pigmentés. C. R. Acad. Sci. (Paris)239, 508–510 (1954b)
Benoit, J., Walter, F. X., Assenmacher, I.: Nouvelles recherches relatives à l'action de lumières de différentes longueurs d'onde sur la gonadostimulation du canard mâle impubère. C. R. Soc. Biol. (Paris)144, 1206–1213 (1950a)
Benoit, J., Walter, F. X., Assenmacher, I.: Contribution à l'étude du réflexe optohypophysaire. Gonadostimulation chez le canard soumis à des radiations lumineuses de diverses longueurs d'onde. J. Physiol. (Paris)42, 537–541 (1950b)
Danforth, R. S.: The penetration of living tissue by ordinary radiant energy. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)27, 283–285 (1930)
Gwinner, E. G., Turek, F. W., Smith, S. D.: Extraocular light perception in photoperiodic responses of the White-crowned Sparrow (Zonotrichia leucophrys) and of the Goldencrowned Sparrow (Z. atricapilla). Z. vergl. Physiol.75, 323–331 (1971)
Harrison, P. C.: Extraretinal photocontrol of reproductive responses of Leghorn Hens to photoperiods of different length and spectrum. Poultry Sci.51, 2060–2064 (1972)
Harrison, P. C., Becker, W. C.: Extraretinal photocontrol of oviposition in pinealectomized domestic fowl. Proc. Soc. exp. Biol. (N. Y.)132, 161–164 (1969)
Hawley, C., Cartwright, J. D., Daniel, J., Petrauskas, A.: Infrared transmission of the human body. Science91, 420 (1940)
Homma, K., Sakakibara, Y.: Encephalic photoreceptors and their significance in photoperiodic control of sexual activity in Japanese quail. In: Biochronometry (M. Menaker, ed.), p. 333–341. Wash., D. C.: Nat. Acad. of Sci. 1971
Homma, K., Wilson, W.O., Slopes, T. D.: Eyes have a role in photoperiodic control of sexual activity ofCoturnix. Science178, 421–423 (1972)
Kato, M., Kato, Y., Oishi, T.: Radioluminous paints as activator of photoreceptor systems studied with swallow-tailed butterfly and quail. Proc. Jap. Acad.43, 220–223 (1967)
Menaker, M.: Extraretinal light perception in the sparrow, I. Entrainment of the biological clock. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)59, 414–421 (1968)
Menaker, M., Keatts, H.: Extraretinal light perception in the sparrow, II. Photoperiodic stimulation of testis growth. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)60, 146–151 (1968)
Menaker, M., Roberts, R., Elliott, J., Underwood, H.: Extraretinal light perception in the sparrow, III: The eyes do not participate in photoperiodic photoreception. Proc. nat. Acad. Sci. (Wash.)67, 320–325 (1970)
Oishi, T., Kato, M.: Pineal organ as a possible photoreceptor in photoperiodic testicular response in Japanese quail. Mem. Fac. Sci., Kyoto Univ.2, 12–18 (1968)
Oishi, T., Konishi, T., Kato, M.: Investigation of photorecepting mechanism to control the gonadal development in Japanese quail. [In Japanese.] Environ. Cont. in Biol.3, 27–30 (1966)
Oishi, T., Lauber, J. K.: Photoreception in the photosexual response of quail. I. Site of photoreceptor. Amer. J. Physiol.225, 155–158 (1973a)
Oishi, T., Lauber, J. K.: Photoreception in the photosexual response of quail. II. Effect of intensity and wavelength. Amer. J. Physiol.225, 880–886 (1973b)
Ookawa, T.: Notes on a cockerel blinded by enucleation: Its growth and the EEG. Poultry Sci.49, 331–333 (1970a)
Ookawa, T.: Effects of bilateral optic enucleation on body growth and gonad in young male chicks. Poultry Sci.49, 333–334 (1970b)
Ookawa, T.: Some observations on behavior and reproductive organs in blinded chickens. Poultry Sci.49, 1531–1535 (1970c)
Sayler, A., Wolfson, A.: Role of the eyes and superior cervical ganglia on the effects of light on the pineal and gonads of the Japanese quail. Arch. Anat. Hist. Embryol. norm. et exp.51, 615–626 (1968)
Turek, F. W.: Extraretinal photoreception during the gonadal photorefractory period in the Golden-crowned Sparrow. J. comp. Physiol.96, 27–36 (1975)
Underwood, H., Menaker, M.: Photoperiodically significant photoreception in sparrows: Is the retina involved ? Science167, 298–301 (1970)
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
McMillan, J.P., Underwood, H.A., Elliott, J.A. et al. Extraretinal light perception in the sparrow IV. Further evidence that the eyes do not participate in photoperiodic photoreception. J. Comp. Physiol. 97, 205–213 (1975). https://doi.org/10.1007/BF00617543
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00617543