Tétrachromatie
FishEdit
Le poisson rouge (Carassius auratus auratus) et le poisson zèbre (Danio rerio) sont des exemples de tétrachromates, contenant des cellules coniques sensibles à la lumière rouge, verte, bleue et ultraviolette.
BirdsEdit
Certaines espèces d’oiseaux, comme le pinson des zèbres et les Columbidae, utilisent la longueur d’onde ultraviolette 300-400 nm spécifique à la vision des couleurs tétrachromatique comme outil lors de la sélection du partenaire et de la recherche de nourriture. Lors de la sélection des partenaires, le plumage ultraviolet et la coloration de la peau montrent un niveau élevé de sélection. Un œil d’oiseau typique répondra à des longueurs d’onde d’environ 300 à 700 nm. En termes de fréquence, cela correspond à une bande voisine de 430-1000 THz. La plupart des oiseaux ont des rétines avec quatre types spectraux de cellules coniques qui sont censés médier la vision des couleurs tétrachromatique. La vision des couleurs des oiseaux est encore améliorée par le filtrage des gouttelettes d’huile pigmentées situées dans les photorécepteurs. Les gouttelettes d’huile filtrent la lumière incidente avant qu’elle n’atteigne le pigment visuel dans les segments externes des photorécepteurs.
Les quatre types de cônes et la spécialisation des gouttelettes d’huile pigmentées donnent aux oiseaux une meilleure vision des couleurs que celle des humains. Cependant, des recherches plus récentes ont suggéré que la tétrachromatie chez les oiseaux ne fournit aux oiseaux qu’un spectre visuel plus large que celui des humains (les humains ne peuvent pas voir la lumière ultraviolette, 300-400 nm), tandis que la résolution spectrale (la « sensibilité » aux nuances) est similaire.
InsectsEdit
Les insectes butineurs peuvent voir les longueurs d’onde réfléchies par les fleurs (allant de 300 nm à 700 nm). La pollinisation étant une relation mutualiste, les insectes butineurs et certaines plantes se sont coévolués, les deux augmentant la plage de longueur d’onde: dans la perception (pollinisateurs), dans la réflexion et la variation (couleurs des fleurs). La sélection directionnelle a conduit les plantes à afficher des quantités de plus en plus diverses de variations de couleurs s’étendant dans l’échelle de couleurs ultraviolettes, attirant ainsi des niveaux plus élevés de pollinisateurs.
MammalsEdit
Les souris, qui n’ont normalement que deux pigments coniques, peuvent être conçues pour exprimer un troisième pigment conique, et semblent démontrer une discrimination chromatique accrue, arguant de certains de ces obstacles; cependant, les affirmations de la publication originale sur la plasticité du nerf optique ont également été contestées.
Rennedit
Dans les zones où vivent les rennes, le soleil reste très bas dans le ciel pendant de longues périodes. Certaines parties de l’environnement absorbent la lumière ultraviolette et donc les rennes sensibles aux UV contrastent fortement avec la neige réfléchissante aux UV. Il s’agit notamment de l’urine (indiquant les prédateurs ou les concurrents), des lichens (source de nourriture) et de la fourrure (possédée par les loups, prédateurs des rennes). Bien que les rennes ne possèdent pas d’opsine UV spécifique, des réponses rétiniennes à 330 nm ont été enregistrées, médiées par d’autres opsines. Il a été proposé que les éclairs UV sur les lignes électriques soient responsables de l’évitement des lignes électriques par les rennes car « indans l’obscurité, ces animaux voient les lignes électriques non pas comme des structures sombres et passives, mais plutôt comme des lignes de lumière scintillante s’étendant sur le terrain. »
HumansEdit
Les singes (y compris les humains) et les singes du Vieux Monde ont normalement trois types de cellules coniques et sont donc des trichromates. Cependant, à de faibles intensités lumineuses, les cellules de tige peuvent contribuer à la vision des couleurs, donnant une petite région de tétrachromatie dans l’espace colorimétrique; la sensibilité des cellules de tige humaines est la plus grande à une longueur d’onde bleu-vert.
Chez l’homme, deux gènes pigmentaires de cellules coniques sont présents sur le chromosome X : les gènes opsines classiques de type 2 OPN1MW et OPN1MW2. Les personnes ayant deux chromosomes X pourraient posséder plusieurs pigments de cellules coniques, peut-être nés en tant que tétrachromates complets qui ont quatre types de cellules coniques fonctionnant simultanément, chaque type ayant un modèle spécifique de réactivité à différentes longueurs d’onde de la lumière dans la gamme du spectre visible. Une étude a suggéré que 15% des femmes du monde pourraient avoir le type de quatrième cône dont le pic de sensibilité se situe entre les cônes rouge et vert standard, ce qui donne, théoriquement, une augmentation significative de la différenciation des couleurs. Une autre étude suggère que jusqu’à 50% des femmes et 8% des hommes peuvent avoir quatre photopigments et une discrimination chromatique accrue correspondante par rapport aux trichromates. En 2010, après vingt ans d’étude de femmes avec quatre types de cônes (tétrachromates non fonctionnels), le Dr Gabriele Jordan, neuroscientifique, a identifié une femme (sujet cDa29) capable de détecter une plus grande variété de couleurs que les trichromates, correspondant à un tétrachromate fonctionnel (ou vrai tétrachromate).
La variation des gènes pigmentaires des cônes est largement répandue dans la plupart des populations humaines, mais la tétrachromatie la plus répandue et la plus prononcée proviendrait de porteuses d’anomalies pigmentaires rouges/vertes majeures, généralement classées comme des formes de « daltonisme » (protanomalie ou deutéranomalie). La base biologique de ce phénomène est l’inactivation X des allèles hétérozygotes des gènes pigmentaires de la rétine, qui est le même mécanisme qui donne à la majorité des singes du nouveau monde une vision trichromatique.
Chez l’homme, un traitement visuel préliminaire se produit dans les neurones de la rétine. On ne sait pas comment ces nerfs répondraient à un nouveau canal de couleur, c’est-à-dire s’ils pouvaient le gérer séparément ou simplement le combiner avec un canal existant. L’information visuelle quitte l’œil par le nerf optique; on ne sait pas si le nerf optique a la capacité disponible pour gérer un nouveau canal de couleur. Une variété de traitements d’images finaux a lieu dans le cerveau; on ne sait pas comment les différentes zones du cerveau réagiraient si un nouveau canal de couleur était présenté.
Les humains ne peuvent pas voir directement la lumière ultraviolette car la lentille de l’œil bloque la plupart de la lumière dans la gamme de longueurs d’onde de 300 à 400 nm; les longueurs d’onde plus courtes sont bloquées par la cornée. Les cellules photoréceptrices de la rétine sont sensibles à la lumière ultraviolette proche, et les personnes dépourvues de lentille (une condition connue sous le nom d’aphakie) voient la lumière ultraviolette proche (jusqu’à 300 nm) comme bleu blanchâtre, ou pour certaines longueurs d’onde, violet blanchâtre, probablement parce que les trois types de cônes sont à peu près également sensibles à la lumière ultraviolette; cependant, les cellules coniques bleues sont légèrement plus sensibles.
La tétrachromatie peut également améliorer la vision dans un éclairage tamisé ou lorsque vous regardez un écran.