3بعضی از افراد یک حسگر مخروط رنگ بیشتر دارند

در سال 1948، اچ.ال.دی‌وریس در حال مطالعه چشمان مردانی بود که دچار مشکل کوررنگی بودند. او کشف شگفت‌انگیزی کرد که به‌طور اجمالی، در صفحه آخر مقاله‌ای که درباره تحقیقاتش نوشت، به آن اشاره کرد. کشف او عملاً بیش از سه دهه موردتوجه قرار نگرفت.

قبل از اینکه در مورد این کشف برای شما بگویم، به برخی از پیش‌زمینه‌های علمی درباره دید رنگی توجه کنید:

افراد با استفاده از سلول‌های خاصی در چشم خود رنگ‌ها را می‌بینند که به آن‌ها مخروط گفته می‌شود. اکثر افراد دارای سه نوع مخروط هستند که هرکدام از آن‌ها به‌وسیله موج‌های خاصی از نور تحریک می‌شوند. مخروط‌ها سیگنال‌ها را به مغز ارسال می‌کنند و مغز آن سیگنال‌ها را به رنگ آبی، یا فیروزه‌ای یا صورتی یا هر رنگ دیگری تفسیر می‌کند.

هر مخروط به چشم اجازه می‌دهد تا تقریباً 100 سایه را ببیند، بنابراین تمام سه مخروط ترکیبی از 100 به توان سه، در حدود 1 میلیون رنگ مختلفی را درک می‌کند که اکثر افراد می‌بینند.

در برخی از افراد، یک یا چند مخروط به‌طور طبیعی فعال نیستند؛ که این باعث می‌شود این افراد یکی از انواع مختلف سردرگمی رنگ و یا کوررنگی دارند. آن‌ها ممکن است در تمایز بین رنگ‌های خاصی مانند رنگ قرمز و سبز مشکل داشته باشند. افرادی که تنها دو مخروط رنگ دارند که به‌طور صحیح کار می‌کنند، تقریباً 100 به توان دو یعنی 10،000 رنگ را می‌بینند و افرادی که فقط یک مخروط رنگ دارند، می‌توانند حدود 100 رنگ را ببینند.

دید کلی رنگ توسط کروموزوم X تعیین می‌شود. مردان تنها یک کروموزوم X دارند و زنان دو کروموزوم X دارند. به همین دلیل است که مردان بیشتر از زنان کوررنگی هستند.

بازگشت به کشف شگفت‌انگیز

برای آزمایش مردان با مشکل کوررنگی، دی‌وریس از آن‌ها خواست به‌وسیله یک ابزار مخصوص، نور قرمز و نور سبز را به‌گونه‌ای ترکیب کنند تا زمانی که نور زرد را مشاهده کنند. ازآنجاکه مردان دچار کوررنگی بودند، آن‌ها قرمز یا سبز بیشتری نسبت به کسی که کوررنگی ندارد، اضافه می‌کردند.

از روی کنجکاوی، دی‌وریس آزمایش را بر روی دختران یکی از مردان دارای کوررنگی انجام داد و متوجه شد حتی بااینکه آن‌ها کوررنگی نداشتند-رنگ قرمز و سبز را همانند هرکسی دیگر تشخیص می‌دهند - هنوز در آزمایش ترکیب نور برای رسیدن به رنگ زرد، رنگ قرمز بیشتری نسبت به افراد عادی استفاده می‌کنند. اگر زنان کور رنگ نبودند، چرا رنگ قرمز بیشتری اضافه می‌کردند؟

دی‌وریس فرض کرد ازآنجاکه کوررنگی در خانواده‌ها ارثی است، مادران و دختران مردان کوررنگ، دارای چهار مخروط رنگ هستند، نه سه مخروط. آن‌ها سه مخروط طبیعی، به‌علاوه مخروط غیرطبیعی ارث برده شده از والدین خود را دارند. ایده دی‌وریس این بود که داشتن چهار مخروط، آن‌ها را قادر به دیدن رنگ‌هایی بیشتر از بسیاری از افراد می‌کند و به همین دلیل نتایج آزمایش آن‌ها غیرمعمول بود. او ایده درباره چهار مخروط را در انتهای مقاله خود گذاشت و بعدازآن در هیچ‌یک از کارهای خود به آن اشاره‌ای نکرد.

این باقی ماند تا در سال‌های 1980، جان مولون و گابریل اردن که دیدگاه رنگی در میمون‌ها را مطالعه کردند، عقاید دوریس را دوباره کشف کردند. ازآنجایی‌که کوررنگی در مردان (9 درصد مردان کوررنگی دارند) نسبتاً رایج است، مولون و اردن متوجه شدند که 12 درصد از زنان در جهان ممکن است دارای چهار مخروط باشند. برای کسانی که دارای چهار مخروط هستند نام «تتراکرومات» را پیشنهاد دادند. این زنان می‌توانند 100 به توان چهار یعنی 100 میلیون رنگ را ببینند.

تتراکرومات فعال نادر است

چیزی که بیشتر باعث تعجب شد این بود که اردن زمان بسیار زیادی برای پیدا کردن زنان تتراکروماتی صرف کرد که می‌توانستند آزمایش‌های مربوط به تتراکروماسی را به‌درستی انجام دهند. چرا این‌گونه است؟ به نظر می‌رسد هرچند ممکن است یک زن تتراکرومات باشد، اما ممکن است قادر به تشخیص تمام‌رنگ‌ها نباشد. او ممکن است رنگ‌ها را همانند حالتی که فقط سه مخروط دارد، تشخیص دهد. نظریه در اینجا بر این است که تتراکروماتها در یک جهان از تری‌کروماتها زندگی می‌کنند. آن‌ها با اشیائی ارتباط برقرار می‌کنند که توسط افرادی ایجادشده که 1 میلیون رنگ را می‌بینند نه 100 میلیون رنگ را و به این معنی است که تتراکروماتها فرصت زیادی برای یادگیری نحوه تمایز بین رنگ‌های اضافی که مشاهده می‌کنند، ندارند.

شواهدی وجود دارد که از این نظریه حمایت کند. به‌تازگی، هنرمندی به نام کنچتا آنتیکو مورد آزمایش قرار گرفت و مشخص شد که DNA حاوی تتراکرومات دارد. او همچنین یک تتراکرومات فعال است. آموزش ابتدایی او و در ادامه غرق شدن در هنر ممکن است به او آموخته باشد که چگونه از مخروط چهارم خود استفاده کند.

نکته

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد کنچتا آنتیکو، داستان بی.بی.سی را در اینجا ببینید.

آزمایش برای تتراکروماسی

بهترین روش برای آزمایش تتراکروماسی با آزمایش DNA است. مراقب آزمون‌های جعلی باشید. در ماه فوریه 2015، یک آزمون جعلی که در اصل یک ویروس بود، پیشنهاد کرد که هر بیننده‌ای که بتواند 33 یا بیشتر رنگ را در تصویر آزمایش ببیند، تتراکرومات است. درواقع، صفحه‌نمایش‌های کامپیوتری رنگ‌های کافی برای تتراکروماسی را نمایش نمی‌دهند.

1افراد چگونه می‌بینند