Tetrachromie
FishEdit
Der Goldfisch (Carassius auratus auratus) und der Zebrafisch (Danio rerio) sind Beispiele für Tetrachromaten, die Kegelzellen enthalten, die für rotes, grünes, blaues und ultraviolettes Licht empfindlich sind.
BirdsEdit
Einige Vogelarten, wie der Zebrafink und die Columbidae, verwenden die ultraviolette Wellenlänge 300-400 nm, die für das tetrachromatische Farbsehen spezifisch ist, als Werkzeug bei der Partnerauswahl und Nahrungssuche. Bei der Auswahl für Partner zeigen ultraviolettes Gefieder und Hautfärbung ein hohes Maß an Auswahl. Ein typisches Vogelauge reagiert auf Wellenlängen von etwa 300 bis 700 nm. In Bezug auf die Frequenz entspricht dies einem Band in der Nähe von 430-1000 THz. Die meisten Vögel haben Netzhaut mit vier spektralen Arten von Kegelzellen, von denen angenommen wird, dass sie tetrachromatisches Farbsehen vermitteln. Das Farbsehen von Vögeln wird durch die Filterung pigmentierter Öltröpfchen, die sich in den Photorezeptoren befinden, weiter verbessert. Die Öltröpfchen filtern einfallendes Licht, bevor es das visuelle Pigment in äußeren Segmenten der Photorezeptoren erreicht.
Die vier Zapfentypen und die Spezialisierung auf pigmentierte Öltröpfchen ermöglichen Vögeln ein besseres Farbsehen als Menschen . Neuere Forschungen haben jedoch gezeigt, dass Tetrachromie bei Vögeln Vögeln nur ein größeres visuelles Spektrum bietet als beim Menschen (Menschen können kein ultraviolettes Licht sehen, 300-400 nm), während die spektrale Auflösung (die „Empfindlichkeit“) zu Nuancen) ist ähnlich.
InsectsEdit
Nahrungssuchende Insekten können Wellenlängen sehen, die Blumen reflektieren (von 300 nm bis 700 nm). Da die Bestäubung eine gegenseitige Beziehung darstellt, haben sich nahrungssuchende Insekten und einige Pflanzen gemeinsam entwickelt, wobei beide den Wellenlängenbereich vergrößern: in der Wahrnehmung (Bestäuber), in der Reflexion und Variation (Blütenfarben). Die gerichtete Selektion hat dazu geführt, dass Pflanzen zunehmend unterschiedliche Mengen an Farbvariationen aufweisen, die sich bis in die ultraviolette Farbskala erstrecken, wodurch ein höheres Maß an Bestäubern angezogen wird.
Säugetierebearbeiten
Mäuse, die normalerweise nur zwei Zapfenpigmente haben, können so konstruiert werden, dass sie ein drittes Zapfenpigment exprimieren, und scheinen eine erhöhte chromatische Diskriminierung zu zeigen, was gegen einige dieser Hindernisse spricht.
ReindeerEdit
In Gebieten, in denen Rentiere leben, steht die Sonne lange Zeit sehr tief am Himmel. Einige Teile der Umgebung absorbieren ultraviolettes Licht und stehen daher für UV-empfindliche Rentiere in starkem Kontrast zum UV-reflektierenden Schnee. Dazu gehören Urin (Hinweis auf Raubtiere oder Konkurrenten), Flechten (eine Nahrungsquelle) und Fell (wie Wölfe, Raubtiere von Rentieren). Obwohl Rentiere kein spezifisches UV-Opsin besitzen, wurden retinale Reaktionen auf 330 nm aufgezeichnet, die durch andere Opsine vermittelt wurden. Es wurde vorgeschlagen, dass UV-Blitze auf Stromleitungen dafür verantwortlich sind, dass Rentiere Stromleitungen meiden, weil „… diese Tiere in der Dunkelheit Stromleitungen nicht als schwache, passive Strukturen sehen, sondern als flackernde Lichtlinien, die sich über das Gelände erstrecken.“
HumansEdit
Affen (einschließlich Menschen) und Affen der Alten Welt haben normalerweise drei Arten von Kegelzellen und sind daher Trichromaten. Bei niedrigen Lichtintensitäten können die Stäbchenzellen jedoch zum Farbsehen beitragen, was einen kleinen Bereich der Tetrachromie im Farbraum ergibt; Die Empfindlichkeit der menschlichen Stäbchenzellen ist bei einer bläulich-grünen Wellenlänge am größten.
Beim Menschen sind zwei Zapfenzellpigmentgene auf dem X-Chromosom vorhanden: die klassischen Typ-2-Opsingene OPN1MW und OPN1MW2. Menschen mit zwei X-Chromosomen könnten mehrere Kegelzellpigmente besitzen, vielleicht als volle Tetrachromaten geboren, die vier gleichzeitig funktionierende Arten von Kegelzellen haben, Jeder Typ mit einem spezifischen Muster der Reaktionsfähigkeit auf unterschiedliche Wellenlängen des Lichts im Bereich des sichtbaren Spektrums. Eine Studie schlug vor, dass 15% der Frauen der Welt die Art des vierten Kegels haben könnten, dessen Empfindlichkeitsspitze zwischen den roten und grünen Standardkegeln liegt, was theoretisch eine signifikante Zunahme der Farbdifferenzierung ergibt. Eine andere Studie legt nahe, dass bis zu 50% der Frauen und 8% der Männer vier Photopigmente und eine entsprechend erhöhte chromatische Diskriminierung im Vergleich zu Trichromaten aufweisen können. Im Jahr 2010 identifizierte die Neurowissenschaftlerin Dr. Gabriele Jordan nach zwanzigjähriger Untersuchung von Frauen mit vier Arten von Zapfen (nicht funktionellen Tetrachromaten) eine Frau (Subjekt cDa29), die eine größere Farbvielfalt als Trichromaten erkennen konnte mit einem funktionellen Tetrachromaten (oder echten Tetrachromaten).Die Variation der Zapfenpigmentgene ist in den meisten menschlichen Populationen weit verbreitet, aber die am weitesten verbreitete und ausgeprägteste Tetrachromie würde von weiblichen Trägern großer Rot / Grün-Pigmentanomalien herrühren, die normalerweise als Formen der „Farbenblindheit“ (Protanomalie oder Deuteranomalie) eingestuft werden. Die biologische Grundlage für dieses Phänomen ist die X-Inaktivierung heterozygotischer Allele für retinale Pigmentgene, der gleiche Mechanismus, der der Mehrheit der weiblichen Affen der Neuen Welt ein trichromatisches Sehen verleiht.
Beim Menschen erfolgt die vorläufige visuelle Verarbeitung in den Neuronen der Netzhaut. Es ist nicht bekannt, wie diese Nerven auf einen neuen Farbkanal reagieren würden, dh ob sie ihn separat handhaben oder einfach mit einem vorhandenen Kanal kombinieren könnten. Visuelle Informationen verlassen das Auge über den Sehnerv; Es ist nicht bekannt, ob der Sehnerv die freie Kapazität hat, einen neuen Farbkanal zu handhaben. Eine Vielzahl der endgültigen Bildverarbeitung findet im Gehirn statt; Es ist nicht bekannt, wie die verschiedenen Bereiche des Gehirns reagieren würden, wenn sie mit einem neuen Farbkanal präsentiert würden.Menschen können ultraviolettes Licht nicht direkt sehen, weil die Linse des Auges das meiste Licht im Wellenlängenbereich von 300-400 nm blockiert; kürzere Wellenlängen werden durch die Hornhaut blockiert. Die Photorezeptorzellen der Netzhaut sind empfindlich gegenüber nahem ultraviolettem Licht, und Menschen, denen eine Linse fehlt (ein Zustand, der als Aphakie bekannt ist), sehen nahes ultraviolettes Licht (bis zu 300 nm) als weißlich blau oder für einige Wellenlängen weißlich violett, wahrscheinlich weil alle drei Arten von Zapfen sind ungefähr gleich empfindlich gegenüber ultraviolettem Licht; Blaue Zapfenzellen sind jedoch etwas empfindlicher.Tetrachromie kann auch die Sicht bei schwachem Licht oder beim Betrachten eines Bildschirms verbessern.