Тетрахроматия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Четыре типа пигментации колбочек птиц (в данном примере это вьюрковые ткачики) расширяют цветовой диапазон их видения до области ультрафиолета[1].

Тетрахрома́тия — восприятие видимого диапазона спектра электромагнитного излучения комбинациями четырёх основных цветов. В глазах тетрахроматов содержатся четыре типа световых рецепторов с разными степенями восприятия разных поддиапазонов видимого спектра. Тетрахроматы способны видеть излучения, выходящие за пределы видимого человеческим глазом спектра[2] и различают цвета, которые для обычного человека воспринимаются как идентичные[3]. Такой структурой строения глаза обладают отдельные виды птиц, рыб и насекомых.

Причина возникновения[править | править вики-текст]

Некоторые учёные считают, что очень отдаленные позвоночные предки современных млекопитающих обладали четырехцветным зрением, однако два типа рецепторов были утрачены предшественниками млекопитающих во времена динозавров, по-видимому, в связи с ночным образом жизни[4].

Тетрахроматизм отряда приматов[править | править вики-текст]

Приматы (люди и обезьяны Старого Света, а также самки обезьян Нового Света) — трихроматы (англ.), имеют три типа колбочек[5]. Цветовое изображение среднестатистического человека формируется комбинациями трёх основных цветов (красный, зелёный, синий). Тем не менее, при низких интенсивностях света палочки могут способствовать улучшению цветового зрения, давая небольшую область тетрахроматии в цветовом пространстве. Чувствительность палочек наиболее высока к зелёному и синему цветам.

Глаз человека содержит два типа колбочек, которые кодируются одной Х-хромосомой[4]. Поскольку женщины имеют две различные Х-хромосомы в клетках, некоторые из них могут иметь колбочки с разными пигментами, вследствие чего являются полноценными тетрахроматами и имеют четыре одновременно действующих вида колбочек — каждый тип с определенной степенью восприятия к различным длинам волн света в диапазоне видимого спектра[3]. В одном из исследований предположили, что 2-3 % женщин во всём мире могут иметь четыре вида колбочек с пиком чувствительности между стандартными красными и зелеными колбочками, давая значительное увеличение цветовой дифференциации[6]. Ещё одно исследование показало, что 50 % женщин и 8 % мужчин могут иметь четыре фоторецептора и соответствующую увеличенную градацию восприятия цветов в сравнении с трихроматами[7]. В июне 2012 года после 20 лет изучения женщин с четырьмя типам колбочек (нефункциональные тетрахроматы), нейробиолог Габриэле Иордания определила женщин, которые могли различать большее разнообразие цветов, чем трихроматы[8][9]. Также учёным удалось найти женщину с истинной функциональной тетрахроматией, которая действительно гораздо лучше обычного различала оттенки[4].

В организме человека предварительная визуальная обработка происходит в нейронах сетчатки. Неизвестно, как эти нервы будут реагировать на новый цветовой канал, то есть могут ли они обрабатывать отдельно или просто соединить его с использованием существующих каналов. Визуальная информация покидает глаз путём зрительного нерва; неизвестно, имеет ли зрительный нерв свободные ресурсы, чтобы справиться с новым цветовым каналом. Разнообразие окончательной обработки изображения происходит в головном мозге; неизвестно, каким образом различные участки мозга будут реагировать, если появится новый цветовой канал. В 2009 году ученые из университета Вашингтона и Флориды сообщили о том, что им удалось внедрить в клетки сетчатки глаза беличьей обезьяны, страдающей дальтонизмом, недостающий ген. Спустя пять недель после лечения обезьяна вдруг стала различать красный и зелёный цвета[10][11][12].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1.  (англ.) Figure data, uncorrected absorbance curve fits, from Hart NS, Partridge JC, Bennett ATD and Cuthill IC (2000) Visual pigments, cone oil droplets and ocular media in four species of estrildid finch. Journal of Comparative Physiology A186 (7-8): 681—694.
  2. Робсон, Дэвид Женские глаза, от которых ничего нельзя скрыть. Би-би-си (30 сентября 2014). — «В мире есть люди, которые способны видеть "невидимые" цвета.». Проверено 6 декабря 2016. Архивировано 6 декабря 2016 года.
  3. 1 2 Хадхази, Адам. Каковы пределы человеческого зрения?, BBC Future (4 августа 2015). Архивировано 26 сентября 2015 года. Проверено 26 сентября 2015. «Тетрахроматия встречается редко, в большинстве случаев у женщин. В результате генетической мутации у них имеется дополнительный, четвертый вид колбочек, что позволяет им, по грубым подсчетам, видеть до 100 млн цветов.».
  4. 1 2 3 Брутер, Александра. История цветового зрения, Полит.ру (2 января 2015). Архивировано 26 сентября 2015 года. Проверено 26 сентября 2015.
  5. Д. Хьюбел. Глаз, мозг, зрение. — под ред. А. Л. Бызова. — М.: Мир, 1990. — 172 с.
  6.  (англ.) Jameson, K. A., Highnote, S. M., & Wasserman, L. M. (2001). «Richer color experience in observers with multiple photopigment opsin genes» (PDF). Psychonomic Bulletin and Review 8 (2): 244–261. DOI:10.3758/BF03196159. PMID 11495112.
  7.  (англ.) Roth, Mark Some women may see 100,000,000 colors, thanks to their genes. Pittsburgh Post-Gazette (13 September 2006).
  8.  (англ.) Didymus, JohnThomas (Jun 19, 2012), "Scientists find woman who sees 99 million more colors than others", Digital Journal, <http://www.digitaljournal.com/article/326976> 
  9.  (англ.) (2010) «The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy». DOI:10.1167/10.8.12.
  10. Подорванюк, Николай. Обезьяны избавились от дальтонизма. Газета.Ru (17 сентября 2009).
  11. Марков, Александр. Обезьян вылечили от дальтонизма при помощи генной терапии. Элементы (18 сентября 2009). Архивировано 25 мая 2013 года.
  12. Mancuso K., Hauswirth W. W., Li Q., Connor T. B., Kuchenbecker J. A., Mauck M. C., Neitz J. et al. (2009). «Gene therapy for red-green colour blindness in adult primates». Nature 461 (7265): 784–787. DOI:10.1038/nature08401.