Тетрахроматія („Super Vision“)

Зміст

• Тетрахроматія проти трихроматії
• Причини тетрахроматичності
• Тести, що використовуються для діагностики тетрахроматичності
• Тетрахроматія в новинах

Що таке тетрахроматія?

Ви коли-небудь чули про палички та колбочки від уроків природознавства чи від очного лікаря? Вони є компонентами ваших очей, які допомагають побачити світло та кольори. Вони знаходяться всередині сітківки. Це шар тонкої тканини на задній частині очного яблука біля зорового нерва.

Стрижні та конуси мають вирішальне значення для зору. Стрижні чутливі до світла і важливі для того, щоб бачити в темряві. Шишки відповідають за те, щоб ви могли бачити кольори.

Більшість людей, а також інші примати, такі як горили, орангутани, шимпанзе і навіть деякі, бачать колір лише через три різні типи конусів. Ця система візуалізації кольорів відома як трихроматія ("три кольори").

Але існують деякі дані, що існують люди, які мають чотири різні канали сприйняття кольорів. Це відоме як тетрахроматія.

Вважається, що тетрахроматія є рідкістю серед людей. Дослідження показують, що це частіше у жінок, ніж у чоловіків. Дослідження 2010 року свідчить, що майже 12 відсотків жінок можуть мати цей четвертий канал сприйняття кольорів.

Чоловіки не настільки ймовірні бути тетрахроматами. Чоловіки насправді частіше бувають дальтоніками або не здатними сприймати стільки кольорів, як жінки. Це пов’язано із спадковими аномаліями в їх колбочках.

Давайте дізнаємось більше про те, як тетрахроматизм складається у порівнянні із типовим трихроматичним зором, що викликає тетрахроматію та як ви можете з’ясувати, чи є у вас вона.

Тетрахроматія проти трихроматії

Типова людина має три типи колбочок поблизу сітківки, які дозволяють побачити різні кольори в спектрі:

• короткохвильові (S) конуси: чутливий до кольорів з короткою довжиною хвилі, наприклад, фіолетового та синього
• конуси середньої хвилі (М): чутливий до кольорів із середньою довжиною хвилі, наприклад, до жовтого та зеленого
• довгохвильові (L) конуси: чутливий до кольорів з довгими хвилями, таких як червоний та оранжевий

Це відомо як теорія трихроматії. Фотопігменти в цих трьох типах колбочок дають вам здатність сприймати весь спектр кольорів.

Фотопігменти складаються з білка, який називається опсин, і молекули, чутливої ​​до світла. Ця молекула відома як 11-цис-сітківка. Різні типи фотопігментів реагують на певні кольорові довжини хвиль, на які вони чутливі. Це призводить до вашої здатності сприймати ці кольори.

Тетрахромати мають четвертий тип конуса з фотопігментом, що дозволяє сприймати більше кольорів, які не перебувають у типово видимому спектрі. Спектр більш відомий як ROY G. BIV (Р.ред, Одіапазон, Yеллоу, GРін, Blue, Яndigo, та Vйолет).

Існування цього додаткового фотопігменту може дозволити тетрахромату побачити більше деталей або різноманітності у видимому спектрі. Це називається теорією тетрахроматії.

Хоча трихромати можуть бачити близько 1 мільйона кольорів, тетрахромати можуть бачити неймовірні 100 мільйонів кольорів, за словами доктора філософії Джея Нейца, професора офтальмології з Вашингтонського університету, який широко вивчав кольоровий зір.

Причини тетрахроматичності

Ось як працює ваше сприйняття кольорів:

1. Сітківка одержує світло від вашої зіниці. Це отвір у передній частині ока.
2. Світло і колір проходять крізь кришталик ока і стають частиною сфокусованого зображення.
3. Конуси перетворюють світло та кольорову інформацію на три окремі сигнали: червоний, зелений та синій.
4. Ці три типи сигналів передаються в мозок і переробляються на розумове усвідомлення того, що ви бачите.

Типова людина має три різні типи конусів, які ділять візуальну кольорову інформацію на червоний, зелений та синій сигнали. Потім ці сигнали можуть поєднуватися в мозку в загальне зорове повідомлення.

Тетрахромати мають один додатковий тип конуса, який дозволяє їм бачити четверту мірність кольорів. Це результат генетичної мутації. І справді є вагома генетична причина, чому тетрахромати частіше є жінками. Мутація тетрахроматії передається лише через Х-хромосому.

Жінки отримують дві Х-хромосоми, одну від матері (XX) і одну від батька (XY). Вони частіше успадковують необхідну мутацію генів від обох Х-хромосом. Чоловіки отримують лише одну Х-хромосому. Їх мутації зазвичай призводять до аномальної трихроматичності або дальтонізму. Це означає, що їхні конуси M або L не сприймають правильних кольорів.

Мати чи дочка людини з аномальною трихроматією, швидше за все, буде тетрахроматом. Одна з її Х-хромосом може нести нормальні гени M і L. Інший, ймовірно, несе регулярні гени L, а також мутований ген L, переданий через батька чи сина з аномальною трихроматністю.

Одна з цих двох Х-хромосом в кінцевому підсумку активується для розвитку клітин конуса в сітківці. Це змушує сітківку розвивати чотири типи клітин колбочок через різноманітність різних Х-генів, переданих як від матері, так і від батька.

Деякі види, включаючи людей, просто не потребують тетрахроматичності для будь-яких еволюційних цілей. Вони майже взагалі втратили здатність. У деяких видів тетрахроматія полягає у виживанні.

Кілька видів птахів, таких як, потребують тетрахроматичності, щоб знайти їжу або вибрати собі пару. І взаємні відносини запилення між певними комахами та квітами спричинили розвиток рослин. Це, в свою чергу, змусило комах еволюціонувати, щоб побачити ці кольори. Таким чином, вони точно знають, які рослини вибрати для запилення.

Тести, що використовуються для діагностики тетрахроматичності

Можливо, складно дізнатися, чи є ви тетрахроматом, якщо вас ніколи не тестували. Ви можете просто сприймати свою здатність бачити зайві кольори як належне, оскільки у вас немає іншої зорової системи, з якою можна порівняти свою.

Перший спосіб з’ясувати свій статус - це пройти генетичне тестування. Повний профіль вашого особистого геному може знайти мутації на ваших генах, які могли призвести до ваших четвертих колбочок. Генетичний тест ваших батьків також може знайти мутовані гени, які були передані вам.

Але звідки ви знаєте, чи справді ви можете відрізнити зайві кольори від цього зайвого конуса?

Ось де дослідження дуже до речі. Існує кілька способів дізнатися, чи є ви тетрахроматом.

Тест на відповідність кольорів - найважливіший тест на тетрахроматність. Це відбувається в контексті наукового дослідження:

1. Дослідники представляють учасникам дослідження набір із двох сумішей кольорів, які будуть виглядати однаково для трихроматів, але відрізнятись для тетрахроматів.
2. Учасники оцінюють від 1 до 10, наскільки ці суміші нагадують одна одну.
3. Учасникам дають однакові набори кольорових сумішей у різний час, не повідомляючи, що це однакові комбінації, щоб перевірити, чи змінюються їхні відповіді чи залишаються незмінними.

Справжні тетрахромати щоразу оцінюватимуть ці кольори однаково, це означає, що вони насправді можуть розрізняти кольори, представлені в двох парах.

Трихромати можуть по-різному оцінювати однакові кольорові суміші в різний час, це означає, що вони просто вибирають випадкові числа.

Зауважте, що до будь-яких онлайн-тестів, які стверджують, що вони здатні ідентифікувати тетрахроматичність, слід підходити з надзвичайним скептицизмом. На думку дослідників Університету Ньюкасла, обмеження відображення кольорів на екранах комп’ютерів унеможливлюють тестування в Інтернеті.

Тетрахроматія в новинах

Тетрахромати рідкісні, але іноді вони роблять великі медіа-хвилі.

Суб'єкт дослідження 2010 Journal of Vision, відомий лише як cDa29, мав ідеальний тетрахроматичний зір. Вона не допускала помилок у своїх тестах на відповідність кольорів, і її відповіді були неймовірно швидкими.

Вона перша людина, якій наукою було доведено, що вона має тетрахроматію. Пізніше її історію підхопили численні наукові ЗМІ, такі як журнал Discover.

У 2014 році художниця та тетрахромат Concetta Antico поділилася своїм мистецтвом та своїм досвідом з Британською телерадіомовною корпорацією (BBC). За її власними словами, тетрахроматія дозволяє їй бачити, наприклад, "тьмяно-сірі ... [як] апельсини, жовті, зелені, блюзові та рожеві кольори".

Хоча ваші власні шанси стати тетрахроматом можуть бути незначними, ці історії показують, наскільки ця рідкість продовжує зачаровувати тих з нас, хто має стандартне триконусне бачення.