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Tetracromia

I pesci rossi hanno tetracromia.

FishEdit

Il pesce rosso (Carassius auratus auratus) e il pesce zebra (Danio rerio) sono esempi di tetracromati, contenenti cellule coniche sensibili alla luce rossa, verde, blu e ultravioletta.

BirdsEdit

Alcune specie di uccelli, come il fringuello zebra e i Columbidi, usano la lunghezza d’onda ultravioletta 300-400 nm specifica per la visione dei colori tetracromatica come strumento durante la selezione del compagno e il foraggiamento. Quando si seleziona per i compagni, il piumaggio ultravioletto e la colorazione della pelle mostrano un alto livello di selezione. Un tipico occhio di uccello risponderà a lunghezze d’onda da circa 300 a 700 nm. In termini di frequenza, ciò corrisponde a una banda in prossimità di 430-1000 THz. La maggior parte degli uccelli ha retine con quattro tipi spettrali di cellule a cono che si ritiene mediino la visione dei colori tetracromatica. La visione dei colori degli uccelli è ulteriormente migliorata dal filtraggio delle goccioline di olio pigmentate che si trovano nei fotorecettori. Le goccioline di olio filtrano la luce incidente prima che raggiunga il pigmento visivo nei segmenti esterni dei fotorecettori.

I quattro tipi di cono, e la specializzazione di goccioline di olio pigmentato, dare uccelli migliore visione dei colori rispetto a quella degli esseri umani . Tuttavia, ricerche più recenti hanno suggerito che la tetracromazia negli uccelli fornisce solo agli uccelli uno spettro visivo più ampio di quello negli esseri umani (gli esseri umani non possono vedere la luce ultravioletta, 300-400 nm), mentre la risoluzione spettrale (la “sensibilità” alle sfumature) è simile.

Insettimodifica

Gli insetti foraggeri possono vedere le lunghezze d’onda che i fiori riflettono (che vanno da 300 nm a 700 nm). L’impollinazione essendo una relazione mutualistica, gli insetti foraggeri e alcune piante hanno coevoluto, sia aumentando la gamma di lunghezza d’onda: nella percezione (impollinatori), nella riflessione e nella variazione (colori dei fiori). La selezione direzionale ha portato le piante a visualizzare quantità sempre più diverse di variazioni di colore che si estendono nella scala cromatica ultravioletta, attirando così livelli più elevati di impollinatori.

MammalsEdit

I topi, che normalmente hanno solo due pigmenti a cono, possono essere progettati per esprimere un terzo pigmento a cono e sembrano dimostrare una maggiore discriminazione cromatica, sostenendo contro alcuni di questi ostacoli; tuttavia, le affermazioni della pubblicazione originale sulla plasticità nel nervo ottico sono state contestate.

ReindeerEdit

Nelle zone in cui vivono le renne, il sole rimane molto basso nel cielo per lunghi periodi. Alcune parti dell’ambiente assorbono la luce ultravioletta e quindi alle renne sensibili ai raggi UV, contrastano fortemente con la neve riflettente ai raggi UV. Questi includono urina (che indica predatori o concorrenti), licheni (una fonte di cibo) e pelliccia (posseduta da lupi, predatori di renne). Sebbene la renna non possieda una specifica opsina UV, sono state registrate risposte retiniche a 330 nm, mediate da altre opsine. È stato proposto che i lampi UV sulle linee elettriche siano responsabili per le renne che evitano le linee elettriche perché ” in nell’oscurità questi animali vedono le linee elettriche non come strutture deboli e passive ma, piuttosto, come linee di luce tremolante che si estendono attraverso il terreno.”

HumansEdit

Le scimmie (inclusi gli umani) e le scimmie del Vecchio Mondo hanno normalmente tre tipi di cellule coniche e sono quindi tricromati. Tuttavia, a basse intensità di luce, le cellule del bastoncino possono contribuire alla visione dei colori, dando una piccola regione di tetracromazia nello spazio colore; la sensibilità delle cellule del bastoncino umano è maggiore a una lunghezza d’onda verde-bluastra.

Nell’uomo, sul cromosoma X sono presenti due geni del pigmento a cellule coniche: i classici geni opsin di tipo 2 OPN1MW e OPN1MW2. Le persone con due cromosomi X potrebbero possedere più pigmenti a cellule a cono, forse nati come tetracromati completi che hanno quattro tipi di cellule a cono funzionanti simultaneamente, ogni tipo con un modello specifico di reattività a diverse lunghezze d’onda della luce nell’intervallo dello spettro visibile. Uno studio ha suggerito che il 15% delle donne del mondo potrebbe avere il tipo di quarto cono il cui picco di sensibilità è tra i coni rossi e verdi standard, dando, teoricamente, un significativo aumento della differenziazione del colore. Un altro studio suggerisce che ben il 50% delle donne e l ‘ 8% degli uomini possono avere quattro fotopigmenti e corrispondente aumento della discriminazione cromatica rispetto ai tricromati. Nel 2010, dopo vent’anni di studio su donne con quattro tipi di coni (tetracromati non funzionali), il neuroscienziato Dr. Gabriele Jordan ha identificato una donna (soggetto cDa29) in grado di rilevare una maggiore varietà di colori rispetto ai tricromati, corrispondente a un tetrachromat funzionale (o vero tetrachromat).

La variazione nei geni del pigmento del cono è diffusa nella maggior parte delle popolazioni umane, ma la tetracromazia più diffusa e pronunciata deriverebbe da portatori femminili di importanti anomalie del pigmento rosso / verde, solitamente classificate come forme di “daltonismo” (protanomalia o deuteranomalia). La base biologica di questo fenomeno è l’inattivazione X degli alleli eterozigoti per i geni del pigmento retinico, che è lo stesso meccanismo che conferisce alla maggior parte delle scimmie del nuovo mondo una visione tricromatica.

Nell’uomo, l’elaborazione visiva preliminare si verifica nei neuroni della retina. Non è noto come questi nervi risponderebbero a un nuovo canale di colore, cioè se potrebbero gestirlo separatamente o semplicemente combinarlo con un canale esistente. L’informazione visiva lascia l’occhio attraverso il nervo ottico; non è noto se il nervo ottico abbia la capacità di riserva per gestire un nuovo canale di colore. Una varietà di elaborazione dell’immagine finale avviene nel cervello; non è noto come le varie aree del cervello risponderebbero se presentato con un nuovo canale di colore.

Gli esseri umani non possono vedere la luce ultravioletta direttamente perché la lente dell’occhio blocca la maggior parte della luce nella gamma di lunghezze d’onda di 300-400 nm; lunghezze d’onda più corte sono bloccate dalla cornea. Le cellule fotorecettrici della retina sono sensibili al vicino di luce ultravioletta, e persone prive di un obiettivo (una condizione nota come aphakia) vedere vicino a luce ultravioletta (fino a 300 nm) biancastro blu, o per alcune lunghezze d’onda, biancastro viola, probabilmente perché tutti e tre i tipi di coni sono circa ugualmente sensibili alla luce ultravioletta; tuttavia, blue cone le cellule sono leggermente più sensibili.

Tetrachromacy può anche migliorare la visione in condizioni di scarsa illuminazione, o quando si guarda uno schermo.

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