Какво е тетрахромат?
Някога чували ли сте за пръти и шишарки от научна класа или от вашия очен лекар? Те са компонентите в очите ви, които ви помагат да виждате светлина и цветове. Те се намират вътре в ретината. Това е слой тънка тъкан в задната част на очната ябълка близо до зрителния ви нерв.
Пръчките и шишарките са от решаващо значение за зрението. Пръчките са чувствителни към светлина и са важни, за да ви позволят да виждате в тъмното. Шишарките са отговорни за това, че ви позволяват да виждате цветове.
Повечето хора, както и други примати като горили, орангутани и шимпанзета и дори някои сумчарчета, виждат цвят само чрез три различни вида конуси. Тази система за визуализация на цветовете е известна като трихромност („три цвята“).
Но има някои доказателства, че има хора, които имат четири различни канала за възприемане на цветовете. Това е известно като тетрахромност.
Смята се, че тетрахромацията е рядка сред хората. Изследванията показват, че се среща по-често при жените, отколкото при мъжете. Изследване от 2010 г. предполага, че близо 12 процента от жените могат да имат този четвърти канал за възприемане на цветовете.
Мъжете не са чак толкова тетрахромати. Мъжете всъщност са по-склонни да бъдат сляпо или да не могат да възприемат толкова много цветове, колкото жените. Това се дължи на наследствени аномалии в техните шишарки.
Нека научим повече за това как тетрахромността се изправя срещу типичното трихроматично зрение, какво причинява тетрахромността и как можете да разберете дали го имате.
Тетрахроматност срещу трихромност
Типичният човек има три вида конуси в близост до ретината, които ви позволяват да видите различни цветове в спектъра:
- кратки вълнови (S) конуси: чувствителни към цветове с къси дължини на вълната, като лилаво и синьо
- конуси със средна вълна (M): чувствителни към цветове със средна дължина на вълната, като жълто и зелено
- конуси с дълги вълни (L): чувствителни към цветове с големи дължини на вълната, като червено и оранжево
Това е известно като теория за трихромността. Фотопигменти в тези три вида конуси ви дават способността ви да възприемате целия спектър от цветове.
Фотопигментите са направени от протеин, наречен опсин и молекула, която е чувствителна към светлината. Тази молекула е известна като 11-цис ретинал. Различните видове фотопигменти реагират на определени цветови дължини на вълната, към които са чувствителни. Това води до способността ви да възприемате тези цветове.
Тетрахроматите имат четвърти тип конус с фотопигмент, който позволява възприемането на повече цветове, които не са в типично видимия спектър. Спектърът е по-известен като ROY G. BIV (R издание, О диапазон, Y ellow, G Раен, Б Лу, I ndigo и V iolet).
Наличието на този допълнителен фотопигмент може да позволи на тетрахромат да види повече подробности или разнообразие във видимия спектър. Това се нарича теория на тетрахромността.
Докато трихроматите могат да видят около 1 милион цвята, тетрахроматите могат да видят невероятните 100 милиона цвята, според д-р Джей Нойц, доктор по офталмология в Университета във Вашингтон, който е изучил цветното зрение задълбочено.
Причини за тетрахромност
Ето как обикновено работи цветовото ви възприятие:
- Ретината поема светлина от вашия ученик. Това е отворът в предната част на окото ви.
- Светлината и цвета пътуват през лещата на окото ви и стават част от фокусирано изображение.
- Конусите превръщат светлинна и цветна информация в три отделни сигнала: червен, зелен и син.
- Тези три типа сигнали се изпращат до мозъка и се преработват в умствено осъзнаване на това, което виждате.
Типичното човешко същество има три различни вида конуси, които разделят визуална цветна информация на червени, зелени и сини сигнали. След това тези сигнали могат да бъдат комбинирани в мозъка в общо визуално съобщение.
Тетрахроматите имат един допълнителен тип конус, който им позволява да виждат четвърта размерност на цветовете. Той е резултат от генетична мутация. И наистина има добра генетична причина, поради която тетрахроматите са по-склонни да бъдат жени. Мутацията на тетрахроматите се предава само през Х хромозомата.
Жените получават две X хромозоми, една от майка си (XX) и една от баща си (XY). По-вероятно е да наследят необходимата мутация на гена от двете Х хромозоми. Мъжете получават само една Х хромозома. Мутациите им обикновено водят до аномална трихромност или цветна слепота. Това означава, че техните M или L конуси не възприемат правилните цветове.
Майка или дъщеря на някой с аномална трихромност най-вероятно е тетрахромат. Една от нейните X хромозоми може да носи нормални M и L гени. Другият вероятно носи редовни L гени, както и мутирал L ген, преминат през баща или син с аномална трихроматия.
Една от тези две Х хромозоми в крайна сметка се активира за развитието на конусни клетки в ретината. Това причинява на ретината да се развият четири вида клетки на конуси поради разнообразието от различни X гени, предадени от майка и баща.
Някои видове, включително хората, просто не се нуждаят от тетрахромност за никакви еволюционни цели. Те почти са загубили способността си. При някои видове тетрахромността е свързана с оцеляването.
Няколко вида птици, като зебната фида, се нуждаят от тетрахрома, за да намерят храна или да изберат половинка. А взаимовръзката между опрашването между определени насекоми и цветя е накарала растенията да развият по-сложни цветове. Това от своя страна е причинило насекомите да се развиват, за да видят тези цветове. По този начин те знаят точно кои растения да изберат за опрашване.
Тестове, използвани за диагностициране на тетрахромност
Може да е предизвикателно да знаете дали сте тетрахромат, ако никога не сте се тествали. Може просто да приемете възможността да виждате допълнителни цветове за даденост, защото нямате друга визуална система, с която да сравнявате вашата.
Първият начин да разберете състоянието си е чрез подлагане на генетични тестове. Пълният профил на вашия личен геном може да намери мутациите на вашите гени, които може да са довели до четвъртите ви конуси. Генетичен тест на вашите родители също може да намери мутиралите гени, които са ви предадени.
Но как да разберете дали всъщност сте в състояние да различите допълнителните цветове от този допълнителен конус?
Оттук идват полезни изследвания. Има няколко начина, по които можете да разберете дали сте тетрахромат.
Тестът за съответствие на цветовете е най-значимият тест за тетрахромност. Така става в контекста на проучване:
- Изследователите представят участниците в проучването с набор от две смеси от цветове, които ще изглеждат еднакво на трихроматите, но различни от тетрахроматите.
- Участниците оценяват от 1 до 10 колко точно тези смеси си приличат помежду си.
- Участниците получават едни и същи набори от цветни смеси в различно време, без да им се казва, че са същите комбинации, за да видят дали отговорите им се променят или остават същите.
Истинските тетрахромати ще оценяват тези цветове по един и същи начин всеки път, което означава, че те всъщност могат да разграничават цветовете, представени в двете двойки.
Трихроматите могат да оценяват едни и същи цветни смеси по различен начин по различно време, което означава, че те просто избират случайни числа.
Тетрахромат в новините
Тетрахроматите са рядкост, но понякога правят големи медийни вълни.
Тема в проучването на Journal of Vision за 2010 г., известна само като cDa29, има перфектно тетрахроматично зрение. Тя не направи грешки в своите тестове за съответствие на цветовете и отговорите й бяха невероятно бързи.
Тя е първият човек, доказал се от науката, че има тетрахромност. По-късно историята й бе подбрана от многобройни научни медии, например списание Discover.
През 2014 г. артистът и тетрахроматът Concetta Antico сподели изкуството и опита си с British Broadcasting Corporation (BBC). По нейни думи тетрахромацията й позволява да види например „тъмно сиво… [като] портокали, жълти, зелени, сини и щипки.“
Въпреки че вашите собствени шансове да бъдете тетрахромат може да са тънки, тези истории показват колко тази рядкост продължава да очарова онези от нас, които притежават стандартно зрение с три конуса.
