Jakie zwierzęta widzą więcej kolorów?

Jakie zwierzęta widzą więcej kolorów? Kolibry mają dodatkowy fotoreceptor, dzięki któremu mogą dostrzegać znacznie większe spektrum barw.

Jak widzimy kolory

Ludzki mózg widzi kolory za pomocą specjalnych receptorów w oku zwanych czopkami. To one wybiórczo reagują na określone długości fal światła widzialnego. W konsekwencji absorbują światło, umożliwiając widzenie koloru. To specjalne komórki nerwowe w siatkówce. Obok pręcików – odpowiedzialnych za postrzeganie kształtów i ruchu oraz obraz czarno-biały – składają się na podstawowe elementy naszego systemu interpretacji widzenia. Za pomocą neuroprzekaźników odbierane przez oko sygnały są przetwarzane potem przez mózg.

Siatkówka oka, łac. retina, jest odpowiedzialna za przekształcanie światła wpadającego do oka na impulsy nerwowe. Mamy również rogówkę – łac. cornea – to zewnętrzna część gałki ocznej. Odpowiada za skupianie promieni światła tak, aby obraz był wyraźny. W rezultacie dalej przejmuje go soczewka – odpowiada za dalsze skupienie, sprawia, że obraz odwrócony i pomniejszony na siatkówce. Z kolei źrenica – łac. pupilla – odpowiada za ilość światła, które dociera do siatkówki.

Jak w aparacie fotograficznym

Obiektyw aparatu fotograficznego również funkcjonuje na podobnej zasadzie, co ludzkie oko. Przesłona to odpowiednik źrenicy, ustawiamy ją ręcznie lub proces ten dokonuje się automatycznie i odpowiada za ilość wpadającego światła. Dlatego sam obiektyw możemy porównać do rogówki i soczewki w oku. Matryca światłoczuła przetwarza obraz na cyfrowe wartości. Ale już w dawnych aparatach analogowych funkcję tą pełni błona filmowa. Jak w oku, tak i w aparacie obraz, który jest rzutowany na siatkówkę, jest odwrócony.

Czopki – ang. cones – jak powiedzieliśmy, odpowiadają za odbiór kolorów, pręciki – ang. rods – za kształty i obraz czarno-biały. I tak więc ludzkie oko zawiera trzy rodzaje czopków, odpowiadającym za różne wrażenie barwne. 590 nm – czerwieni, 540 nm – zieleni, 450 nm – barwy niebieskiej.

Model RGB

Odkrycie to określamy jako teorię Younga i Helmholtza. Thomas Young (1773-1829) – angielski lekarz i fizyk – wygłosił na ten temat wykład w 1801 roku w Royal Society wykład pt. On the Theory of Light and Colours. Jego teorię rozwijał potem Hermann von Helmholtz (1821- 1894) – niemiecki lekarz, fizyk, fizjolog – w latach 50. XIX w. wskazując na różne substancje chemiczne odpowiedzialne za widzenie tych trzech barw czerwonej, zielonej i niebieskiej.

Teoria Younga i Helmholtza stała się podstawą do opracowania jednego z najbardziej znanych matematycznych modelów wyjaśniających barwy. Model RGB – ang. red, green, blue – bo o nich mowa, wynika z właściwości odbiorczych ludzkiego oka, w którym wrażenie widzenia danej barwy można wywołać przez zmieszanie w danej proporcji trzech wiązek światła: czerwonej, zielonej i niebieskiej. Z połączenia barw RGB w dowolnych kombinacjach można otrzymać szeroki zakres barw pochodnych, np. z połączenia barwy zielonej i czerwonej powstaje barwa żółta.

Kolibry

Kolibry mają dodatkowy, czwarty czopek. Zatem mogą dostrzegać znacznie większe spektrum barw, co ma m.in. znaczenie godowe. Ustalił to zespół Mary Caswell Stoddard, biolożki ewolucyjnej z Uniwersytetu w Princeton. Publikacja ukazała się w “Proceedings of the National Academy of Sciences” w 2020 roku (Stoddard i in., 2020). Zatem mamy uzasadnioną naukowo odpowiedź, jakie zwierzęta widzą więcej kolorów.

Stoddard M. C., Eyster H. N., Hogan B. G., Morris D. H., Soucy E. R., Inouye D. W., 2020, Wild hummingbirds discriminate nonspectral colors, „Proceedings of the National Academy of Sciences” 117, nr 26: 15112-15122, DOI: 10.1073/pnas.1919377117.