Tetracromatismo

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Aproximação de linha tricromática em tela de tubo de raios catódicos, que cria muitas cores visíveis através da combinação de diferentes níveis de três cores primárias: vermelha; verde; azul. Conhecidas pela abreviação RGB (red para "R", que significa vermelho, green para "G", que significa verde e blue para "B", que significa azul). Está relacionado com pixéis. A verdadeira cor primária amarela ou aquele diferente verde não pode ser visualizada pela população humana (Homo sapiens) monocromata, dicromata e a tricromata, somente pela população tetracromata . Pode-se somente relacionar a visão tetracromata com uma Quattron, por utilizar RGB + (mais) Y (yellow para "Y", que significa amarelo).

Tetracromatismo ou tetracromacia vem da mistura de ambas palavras de origem grega: "tetra" que significa quatro; "cromático" que significa cor. O organismo que possui a tetracromacia, é considerado tetracromata, é uma condição de ele possuir quatro tipos de células cones permitindo a discriminação de cores. Há nele um espaço de cores quadridimensional, o que significa que para combinar o efeito sensorial de espectros (feito pelos fotorreceptores) arbitrariamente de luz no seu espectro visível a cores requer a mistura de pelo menos quatro cores primárias.

O tetracromatismo está presente em várias espécies de aves, peixes, anfíbios, répteis, insetos[1] [2] e até mesmo em alguns humanos (Homo sapiens). Era bastante comum em diversos mamíferos, mas a genética desses foram sendo alteradas até que perdessem duas células cones das quatro [3] [4] na qual são sensíveis às cores passando a ser dicromatas com duas delas.

Fisiologia[editar | editar código-fonte]

A explicação normal é que a retina dos organismos tetracromatas possui quatro células cones de maior intensidade à cor (diferente de bastonetes que são também receptores de luz, porém com menor intensidade) com o espectro de absorção. Significando que os animais enxergam ondas de luz além da visão dos humanos normais, além de distinguir cores que para um humano parecem ser idênticas. As espécies com a visão tetracromatica têm uma vantagem fisiológica desconhecida sobre as espécies rivais[5] como o caso dos polinizadores explicada na seção "inseto" abaixo.

Exemplos[editar | editar código-fonte]

Peixes[editar | editar código-fonte]

Os peixes-japoneses/peixes-douradinhos (Carassius auratus)[6] e os peixes-zebras (Danio rerio)[7] são exemplos de seres tetracromatas por possuírem uma célula cone para cada tipo de cor que são quatro: a cor vermelha; verde; azul; ultravioleta.

Aves[editar | editar código-fonte]

Algumas aves como a mandarim/mandarim-diamante (Taeniopygia guttata) e pombos (Columbidae) enxergam as ondas de cores ultravioleta de 300 a 400 nm para a seleção sexual e um forrageamento [8] . A plumagem ultravioleta e a coloração de suas peles exibem um alto nível de atração.[9] Uma ave comum perceberá essas ondas de cores de 300 a 700 nm. Em termos de frequências, essas ondas correspondem de 430 a 1000 THz (terahertz). A maioria das aves possui retina com quatro tipos espectrais de células cones que leva a acreditar que são tetracromatas. A visão de uma ave é ainda mais melhorada através da filtragem de gotículas de óleo pigmentadas que são localizadas em seus fotorreceptores. A luz incidente passa o filtro de gotículas de óleo antes de atingir o pigmento visual em segmentos externos desses fotorreceptores.

Os quatro tipos de cones e a especialização de gotículas de óleo pigmentadas fornecem às aves uma percepção de cores melhor que a de humanos.[10] [11] Um estudo recente sugeriu que a tetracromacia fornece às aves um espectro visual mais longo que a de humanos (humanos não podem enxergar a luz ultravioleta de 300 a 400 nm), porém a resolução do espectro é similar em relação à sensibilidade aos tons de cores.[12]

Insetos[editar | editar código-fonte]

Os insetos que necessitam de forrageamento podem ver as ondas de luz refletidas pelas flores (uma área de 300 a 700 nm[13] [14] ). A polinização tem uma relação de mutualismo diante disso e o forrageamento de insetos e plantas tem uma coevolução, ambos aumentam as ondas de luz: de percepção (os polinizadores), de reflexão e variação (as cores das plantas).[5] A seleção direcional levou as plantas a refletirem cada vez mais tipos de cores que estendem para a escala da cor ultravioleta atraindo mais polinizadores.[5] Alguns polinizadores tetracromatas utilizam a percepção da cor ultravioleta para manter a taxa de seu forrageamento e ter mais vantagens diante daqueles insetos tricromatas que competem para isso. As abelhas enxergam a cor ultravioleta além de ser polinizadoras, porém são tricromatas por possuírem apenas três células cones, e que cada uma das células são responsáveis pela sensibilidade à cor ultravioleta, verde e azul, segundo pesquisa.

Alguns humanos[editar | editar código-fonte]

Os humanos possuem genes de dois pigmentos de célula cone que estão presentes no cromossomo X como a genética clássica de fotopsina: OPN1MW; OPN1MW2. Isso sugere que humanos com dois cromossomos X poderiam ter múltiplos pigmentos de célula cone, possivelmente aquele que já nasceu como um tetracromata que possui quatro tipos de células cones, cada um deles responsável por uma onda diferente de luz num espectro visível.[15] Um estudo sugeriu que entre 2% e 3% das mulheres tem quatro células cones, e que uma dessas células é responsável pela tetracromacia e pela sensibilidade entre vermelho e um diferente verde possibilitando uma percepção de cores melhor. Um outro estudo sugere que 50% das mulheres e 8% dos homens tem quatro fotopigmentos e que correspondem o aumento da discriminação cromática comparada aos tricromatas.[16] Depois de 20 anos de estudo, uma pesquisa de junho de 2012 que procurava mulheres não-funcionais com quatro células cones, Dr. Gabriele Jordan identificou uma mulher (identificada como "cDa29") que distiguiu uma variedade maior de cores em relação aos tricromatas, significando que ela é uma tetracromata funcional (ou uma tetracromata real)[17] [18] ao invés de uma não funcional. Os hominoideas (espécie de macaco, incluindo humanos) e os macacos do Velho Mundo normalmente tem três tipos de células cones, sendo tricromatas. Porém em uma sensibilidade menor à luz, os bastonetes contribuem para a visão colorida, dando uma pequena região de tetracromacia no espaço de cores[19] , os bastonetes humanos tem uma sensibilidade maior às ondas de luz verdes para azuis.

A variação dos genes da célula cone é generalizada na maioria da população humana, mas a tetracromacia é derivada das mulheres portadoras da anomalia conhecida como o "vermelho e verde" que é um daltonismo (protanomalia ou deuteranomalia). A base biológica para esse fenômeno é a inativação do cromossomo X de alelos heterozigotos para os genes de pigmentação retinal, que é o mesmo mecanismo das macacas do Novo Mundo (Platyrrhini) e da visão tricromática.[20]

Nos seres humanos, o processamento visual preliminar ocorre nos neurônios da retina. Não se sabe como seus nervos poderiam responder a um novo canal de pigmento ou cor, isto é, eles poderiam lidar com os novos canais separadamente ou apenas combiná-los com os outros canais existentes. A informação é deixada pelo olho através do nervo óptico (não se sabe se o nervo tem a capacidade de lidar com um novo canal de pigmento).

A informação visual deixada do olho através do nervo óptico é duvidosa, não se sabe se o nervo óptico tem a capacidade disponível para lidar com um novo canal de pigmento.

Os ratos normalmente possuem duas células cones que podem ser manipuladas para expressar uma terceira, e que parece demonstrar um aumento da discriminação cromática[21] , argumentando algumas dessas dúvidas ditas, no entanto, as publicações originais afirma sobre a plasticidade do nervo óptico, mas também foram contestadas.[22]

Os humanos não podem ver a luz ultravioleta diretamente porque o cristalino bloqueia todo o comprimento de onda de 300 a 400 nm, e as ondas mais curtas são bloqueadas pela córnea.[23] As células da retina são sensíveis à luz ultravioleta, alguns humanos com afacia (conhecida também como afaquia) conseguem visualizar as ondas de 300 nm, como um azul esbranquiçado que vária para um violeta esbranquiçado pelo fato de todas as três células cones serem mais sensíveis ou menos sensíveis às luzes ultravioleta, porém a célula cone responsável pelo azul é um pouco mais sensível ao ultravioleta.[24]

A tetracromacia pode melhorar uma visão de pouca iluminação.[25]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. Goldsmith, Timothy H. (2006). "What Birds See". Scientific American (July 2006): 69–75.
  2. Wilkie, Susan E.; Vissers, Peter M. A. M.; Das, Debipriya; Degrip, Willem J.; Bowmaker, James K.; Hunt, David M. (1998). "The molecular basis for UV vision in birds: spectral characteristics, cDNA sequence and retinal localization of the UV-sensitive visual pigment of the budgerigar (Melopsittacus undulatus)". [Biochemical Journal]} 330 (Pt 1): 541–47. PMC PubMed 1219171. PMID 9461554.
  3. Jacobs, G. H. (2009). "Evolution of colour vision in mammals". Phil. Trans. R. Soc. B [S.l.: s.n.] 364 (1531): 2957–2967. doi:10.1098/rstb.2009.0039. PMC 2781854. PMID 19720656. 
  4. Arrese, C. A.; Runham, P. B; et al. (2005). "Cone topography and spectral sensitivity in two potentially trichromatic marsupials, the quokka (Setonix brachyurus) and quenda (Isoodon obesulus)". Proc. Biol. Sci. [S.l.: s.n.] 272 (1565): 791–796. doi:10.1098/rspb.2004.3009. PMC 1599861. PMID 15888411. 
  5. a b c Backhaus, W., Kliegl, R., Werner, J.S. (1998). "Color vision: perspective from different disciplines" [S.l.: s.n.]: 163–182. 
  6. Neumeyer, Christa (1988). Das Farbensehen des Goldfisches: Eine verhaltensphysiologische Analyse G. Thieme [S.l.] ISBN 313718701X. 
  7. Robinson, J.; Schmitt, E.A.; Harosi, F.I.; Reece, R.J.; Dowling, J.E. (1993). "Zebrafish ultraviolet visual pigment: absorption spectrum, sequence, and localization". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. [S.l.: s.n.] 90 (13): 6009–6012. Bibcode:1993PNAS...90.6009R. doi:10.1073/pnas.90.13.6009. PMC 46856. PMID 8327475. 
  8. Bennett, Andrew T. D.; Cuthill, Innes C.; Partridge, Julian C.; Maier, Erhard J. (1996). "Ultraviolet vision and mate choice in zebra finches". Nature [S.l.: s.n.] 380 (6573): 433–435. Bibcode:1996Natur.380..433B. doi:10.1038/380433a0. 
  9. Bennett, Andrew T. D.; Théry, Marc (2007). "Avian Color Vision and Coloration: Multidisciplinary Evolutionary Biology". The American Naturalist [S.l.: s.n.] 169 (S1): S1–S6. doi:10.1086/510163. ISSN 0003-0147. JSTOR 510163. 
  10. Cuthill, Innes C.; Partridge, Julian C.; Bennett, Andrew T. D.; Church, Stuart C.; Hart, Nathan S.; Hunt, Sarah (2000). : J. B. Slater, Peter; Rosenblatt, Jay S.; Snowdon, Charles T.; Roper, Timothy J. Ultraviolet Vision in Birds. Advances in the Study of Behavior 29 Academic Press [S.l.] p. 159. doi:10.1016/S0065-3454(08)60105-9. ISBN 978-0-12-004529-7. Consult. 15 August 2015.  Parâmetro desconhecido |displayeditors= ignorado (|editora=) (Ajuda)
  11. Vorobyev, M. (November 1998). "Tetrachromacy, oil droplets and bird plumage colours". Journal of Comparative Physiology A [S.l.: s.n.] 183 (5): 2. doi:10.1007/s003590050286. Consult. 2 March 2015. 
  12. Olsson, Peter; Lind, Olle; Kelber, Almut (2015-01-15). "Bird colour vision: behavioural thresholds reveal receptor noise". Journal of Experimental Biology (em inglês). [S.l.: s.n.] 218 (2): 184–193. doi:10.1242/jeb.111187. ISSN 0022-0949. PMID 25609782. 
  13. Markha, K. R.; Bloor, S. J.; Nicholson, R.; Rivera, R.; Shemluck, M.; Kevan, P. G.; Michener, C. (2004). "Black flower coloration in wild lisianthius nigrescens". Z Naturforsch C [S.l.: s.n.] 59c (9–10): 625–630. PMID 15540592. 
  14. Backhaus, W.; Kliegl, R.; Werner, J. S., : (1998). "Colour Vision: Perspectives from Different Disciplines" [S.l.: s.n.]: 45–78. ISBN 9783110161007. 
  15. Jameson, K. A., Highnote, S. M., & Wasserman, L. M. (2001). "Richer color experience in observers with multiple photopigment opsin genes" (PDF). Psychonomic Bulletin and Review [S.l.: s.n.] 8 (2): 244–261. doi:10.3758/BF03196159. PMID 11495112. Arquivado desde o original (PDF) em 14 February 2012. 
  16. Roth, Mark (13 September 2006). "Some women may see 100,000,000 colors, thanks to their genes". Pittsburgh Post-Gazette. 
  17. Didymus, JohnThomas (Jun 19, 2012), "Scientists find woman who sees 99 million more colors than others", Digital Journal, http://www.digitaljournal.com/article/326976 
  18. Jordan, Gabriele; Deeb, Samir S.; Bosten, Jenny M.; Mollon, J. D. (July 2010). "The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy". Journal of Vision [S.l.: s.n.] 10 (12): 12. doi:10.1167/10.8.12. PMID 21047744. 
  19. Hansjochem Autrum and Richard Jung (1973). Integrative Functions and Comparative Data. 7 (3) Springer-Verlag [S.l.] p. 226. ISBN 978-0-387-05769-9. 
  20. Richard C. Francis (2011). "Chapter 8. X-Women". Epigenetics: The Ultimate Mystery of Inheritance (New York and London: W. W. Norton). pp. 93–104. ISBN 978-0-393-07005-7. 
  21. Jacobs, Gerald H.; Williams, Gary A.; Cahill, Hugh; Nathans, Jeremy (23 March 2007). "Emergence of Novel Color Vision in Mice Engineered to Express a Human Cone Photopigment". Science [S.l.: s.n.] 315 (5819): 1723–1725. Bibcode:2007Sci...315.1723J. doi:10.1126/science.1138838. PMID 17379811. (pede registo (?)). 
  22. Makous, W. (12 October 2007). "Comment on 'Emergence of Novel Color Vision in Mice Engineered to Express a Human Cone Photopigment'". Science [S.l.: s.n.] 318 (5848): 196. Bibcode:2007Sci...318..196M. doi:10.1126/science.1146084. PMID 17932271. 
  23. M A Mainster (2006). "Violet and blue light blocking intraocular lenses: photoprotection versus photoreception". British Journal of Ophthalmology [S.l.: s.n.] 90 (6): 784–792. doi:10.1136/bjo.2005.086553. PMC 1860240. PMID 16714268. 
  24. Hambling, David (29 de maio de 2002). "Let the light shine in". The Guardian [S.l.: s.n.] 
  25. The women with superhuman vision, BBC