Renkler Sadece Beynimizin Yarattığı Yanılsamalar mı?

Renkli görme, elektromanyetik radyasyonun farklı dalga boylarını ayırt etme yeteneğidir. Renkli görme, farklı dalga boylarına sahip ışığı farklı görsel uyaranlar (örneğin renkler) olarak değerlendiren bir beyin algılama mekanizmasına dayanır. Genel renk duyarsız fotoreseptörler (insan gözündeki çubuklar) yalnızca ışığın varlığına veya yokluğuna tepki verir ve belirli dalga boyları arasında ayrım yapmaz.

Renklerin gerçek olmadığını iddia edebiliriz - farklı dalga boylarına sahip ışığı ayırt etmek için beynimiz tarafından "sentezlenirler". Çubuklar bize ışığın varlığını ve yoğunluğunu algılama (ve böylece beynimizin etrafımızdaki dünyanın resmini oluşturmasına izin verme) yeteneği verirken, farklı dalga boylarının bağımsız kanallar aracılığıyla özel olarak algılanması, dünya görüşümüze ek yüksek çözünürlük verir. Örneğin, kırmızı ve yeşil renkler, siyah beyaz fotoğraflarda neredeyse aynı gri tonlarına benziyor.

Tek başına siyah ve beyaz görüşe sahip bir hayvan, diyelim ki yeşil ve kırmızı elma arasında bir ayrım yapamaz ve rengine göre ikisini de denemeden önce hangisinin daha lezzetli olduğunu bilemez. Evrimsel biyologlar, insan atalarının olgun meyvelerin tanımlanmasını kolaylaştırmak için renk vizyonu geliştirdiklerine inanırlar, bu da açıkça rekabetçi doğal dünyada bir avantaj sağlayacaktır.

Neden belirli dalga boylarının belirli renklerle eşleştirildiği bir sır olarak kalır. Teknik olarak renk, beynimizin yarattığı bir illüzyondur. Bu nedenle, diğer hayvanların renkleri bizim onları gördüğümüz gibi görüp görmediği açık değildir. Paylaşılan evrimsel tarih nedeniyle, diğer omurgalıların dünyayı bizim gördüğümüze benzer şekilde görmeleri muhtemeldir. Ancak geniş hayvan krallığında renk görüşü oldukça yaygındır: böcekler, örümcekler ve kafadanbacaklılar renkleri ayırt edebilir.

Bu hayvanlar ne tür renkler görüyor?

İnsan renk görüşü, ana renkleri (kırmızı, yeşil ve mavi) algılayan üç fotoreseptöre dayanır. Bununla birlikte, bazı insanlar kırmızı fotoreseptörlerden yoksundur (bunlar "bikromatlardır") veya kırmızı ile yeşil renkler arasında bir yeri algılayan ek bir fotoreseptöre ("tetrakromatlar") sahiptir. Açıktır ki, yalnızca 3 fotoreseptöre sahip olmak, diğer renkleri ayırt etme becerimizi sınırlamaz.

Her bir fotoreseptör, oldukça geniş bir dalga boyundaki ışığı absorbe edebilir. Belirli bir rengi ayırt etmek için beyin, üç fotoreseptörden gelen verileri karşılaştırır ve nicel olarak analiz eder. Ve beynimiz bunu oldukça başarılı bir şekilde yapıyor - bazı araştırmalar, sadece 1 nanometrelik dalga boyu farklılıklarına karşılık gelen renkleri ayırt edebileceğimizi gösteriyor.

Bu şema, renkli görüşe sahip çoğu yüksek omurgalı hayvanda büyük ölçüde aynı şekilde çalışır. Belirli tonları ayırt etme yeteneği, türler arasında önemli ölçüde farklılık gösterse de, insanlar en iyi renk ayırt etme yeteneklerinden birine sahiptir.

Bununla birlikte, bizden tamamen bağımsız bir şekilde renkli görme (ve genel olarak görme) geliştirmiş olan omurgasızlar, renk tespiti ve işlemesi için oldukça farklı yaklaşımlar sergilemektedir. Bu hayvanlar, olağanüstü derecede çok sayıda renk reseptörüne sahip olabilir. Örneğin mantis karidesinin 12 farklı tipte fotoreseptörü vardır. Ortak bluebottle kelebeği daha da fazla - 15 reseptöre sahiptir.

Bu, bu hayvanların bizim için hayal bile edilemeyecek ek renkler görebileceği anlamına mı geliyor? Belki evet. Bazı fotoreseptörleri oldukça dar bir ışık spektrumu bölgesinde çalışır. Örneğin, görsel spektrumun yeşil bölgesinde duyarlı 4-5 fotoreseptöre sahip olabilirler. Bu, bu hayvanlar için yeşilin farklı tonlarının, mavi ve kırmızı renklerin gözümüze göründüğü kadar farklı görünebileceği anlamına gelir! Yine, bu tür uyarlamaların evrimsel avantajları, birçok nesnenin yeşilin çeşitli tonlarında renklendirildiği, ağaçların ve çimenlerin arasında yaşayan bir hayvan için açıktır.

Araştırmacılar, daha karmaşık bir görsel reseptör kümesinin, ana renkleri ayırt etme konusunda hayvanlar için herhangi bir avantaj sağlayıp sağlamadığını test etmeye çalıştılar. Bulgular, bunun en azından mantis karidesi için gerekli olmadığını gösteriyor. İnsanlara kıyasla elektromanyetik spektrumun çok daha geniş bir bölümünde ışığı algılayan etkileyici reseptör dizisine rağmen, karidesin bize kıyasla harika olan renkleri ayırt etme yeteneği. Ancak renkleri hızlı belirlerler. Mantis karidesleri avcı olduklarından, bu muhtemelen pratik amaçlar için daha önemlidir. Çok sayıda fotoreseptör, belirli ışık dalga boylarında hızlı aktivasyonlarına izin verir ve böylece hangi spesifik dalga boyunun tespit edildiğini doğrudan beyne iletir. Buna karşılık, insanlar belirli bir renge karar vermek için üç fotoreseptörden gelen sinyalleri değerlendirmek ve ölçmek zorundadır. Bu daha fazla zaman ve enerji gerektirir.

Belirli dalga boylarındaki ışığı algılamak için farklı sayıda fotoreseptör kullanmanın yanı sıra bazı hayvanlar, biz insanların tamamen göremediği ışığı algılayabilir. Örneğin, birçok kuş ve böcek, spektrumun UV kısmında görebilir. Örneğin, yaban arıları, spektrumun UV, mavi ve yeşil bölgelerini absorbe eden üç fotoreseptöre sahiptir. Bu, onları insanlar gibi trikromat yapar, ancak spektral duyarlılık spektrumun mavi ucuna kaydırılır. UV ışığını algılama yeteneği, bazı çiçeklerin neden yalnızca spektrumun bu bölümünde görülebilen desenlere sahip olduğunu açıklar. Bu desenler, bu spektral bölgede görme kabiliyetine sahip olan tozlaşan böcekleri çeker.

Bazı hayvanlar, ısıtılmış nesneler ve cisimler tarafından yayılan kızılötesi ışığı (uzun dalga boylu radyasyon) algılayabilir. Bu yetenek, genellikle küçük sıcak kanlı av arayan yılanların avlanmasını önemli ölçüde kolaylaştırır. Bu nedenle, onları IR algılama reseptörleri aracılığıyla görmek, yavaş hareket eden sürüngenler için harika bir araçtır. Yılanlarda kızılötesi radyasyona duyarlı fotoreseptörler gözlerinde değil, göz ve burun delikleri arasında bulunan "çukur organlarda" bulunur. Sonuç hala aynı: Yılanlar nesneleri yüzey sıcaklıklarına göre renklendirebiliyor.

Bu kısa makalenin gösterdiği gibi, biz insanlar diğer canlılar için mevcut olan görsel bilgilerin yalnızca küçük bir bölümünü görebilir ve analiz edebiliriz. Bir dahaki sefere mütevazı bir sinek gördüğünüzde, ikinizin de baktığınız şeyleri ne kadar farklı algıladığını düşünün!

REFERANSLAR

Skorupski P, Chittka L (2010) Bumblebee'de Fotoreseptör Spektral Hassasiyeti, Bombus impatiens (Hymenoptera: Apidae). PLoS ONE 5 (8): e12049. doi: 10.1371 / journal.pone.0012049

Thoen HH, How MJ, Chiou TH, Marshall J. (2014) Mantis karidesinde farklı bir renk görme biçimi. Science 343 (6169): 411-3. doi: 10.1126 / science.1245824

Chen P-J, Awata H, Matsushita A, Yang E-C ve Arikawa K (2016) Ortak Bluebottle Kelebeğinin Gözünde Aşırı Spektral Zenginlik, Graphium sarpedon. Ön. Ecol. Evol. 4:18. doi: 10.3389 / fevo.2016.00018

Arikawa, K., Iwanaga, T., Wakakuwa, M., & Kinoshita, M. (2017) Kelebek Gözlerinin Geliştirilmesinde Üçlü Uzun Dalgaboylu Opsinlerin Eşsiz Geçici İfadesi. Sinir Devrelerinde Sınırlar, 11, 96. doi: 10.3389 / fncir.2017.00096

Bu konuk makale ilk olarak ödüllü sağlık ve bilim blogunda ve beyin temalı topluluk olan BrainBlogger: Beyin Renkleri Nasıl Algılar?