Палочки и колбочки

Автор: Maks Янв 17, 2023

Почему мы, люди, различаем цвета? Причем различаем неплохо: обычный человек с нормальным зрением видит около 100 тысяч цветовых оттенков, а художник может различать в десять раз больше. И еще один немаловажный вопрос: только нам природа подарила такие чувствительные глаза, или животные тоже видят мир во всем его прекрасном цветовом многообразии?

Везучий голубь, бедный тюлень

С животных и начнем. Последние открытия в области физиологии птиц и млекопитающих позволили увидеть мир их глазами и сравнить с тем, что видим мы.

Оказалось, что сходную с нашей цветовую картину видят только приматы и некоторые сумчатые (к примеру, кенгуру). Другим млекопитающим приходится довольствоваться неким подобием полотна художника, у которого закончилась одна (или несколько) основных красок.

Кошки, к примеру, видят мир в сине-зеленых тонах. Собаки — в желто-синих. В их случае художнику не повезло с красной краской. Наши питомцы, впрочем, нисколько от этого не страдают — зрение для них не главное. А вот нам, окажись мы на месте Шарика или Мурзика, было бы с таким зрением не совсем комфортно… Впрочем, об этом несколько ниже.

Еще больше не повезло художнику, рисующему картины для ластоногих и китообразных. У него на палитре одна-единственная краска — цвета морских глубин. Тюлени и дельфины видят мир практически в монохроме, но количество оттенков может быть достаточно велико (это ученым еще предстоит выяснить).

А вот кому мы могли бы позавидовать, так это птицам. Значительная часть их видов воспринимают мир настолько ярким и красочным, что наша картинка по сравнению с ними — лишь старая выцветшая фотография.

Обычный голубь различает в десять раз больше оттенков, чем самый художественно одаренный человек. Его зрению доступны цвета, которые мы даже не можем вообразить. Его диапазон не ограничен (снизу, по длине волны) фиолетовым цветом, как у нас. Ультрафиолетовые оттенки позволяют голубю определять малейшие пятна плесени на хлебе, которым
мы его угощаем, или плодах и ягодах, которые он находит для себя сам.

Это для нас уличный голубь — серая или сизая (чаще всего) птица. Для голубки же потенциальный партнер расцвечен множеством оттенков, которые свидетельствуют о его возрасте, здоровье и готовности произвести потомство.

Три цветовых «приемника»

Необычное зрениеПочему же такая разница в восприятии цвета? Что в этом смысле отличает наши глаза от глаз тюленя или голубя?

Первым ответ на этот вопрос дал М.В. Ломоносов. В своей работе «Слово о происхождении света, новую теорию о цветах представляющее» (1756) он высказал предположение о трехкомпонентной природе цветового зрения. У человека есть три цветовых «приемника», независимо друг от друга воспринимающих основные цвета, — красный, синий и зеленый. А все остальное цветовое многообразие картины мира, все наше цветовое ощущение возникает из смешивания этих трех сигналов.

В дальнейшем ученые установили и природу этих «приемников». Ими оказались особые клетки в глазу — колбочки.

Выяснилось, что свет и цвет мы воспринимаем с помощью двух разновидностей клеток — палочек и колбочек, названных так из-за их формы.

Палочки отвечают за общую чувствительность к свету, но не различают цвет. Колбочки, наоборот, безразличны к яркости света, зато чувствуют цвета. Колбочки, общее количество которых у человека достигает семи миллионов, расположены в центре сетчатки глаза.

Палочек гораздо больше, около 130 миллионов, но находятся они на периферии.

Колбочки делятся на три группы — красно, зелено и сине-чувствительные. Поэтому зрение человека является трихроматным. У собак же, кошек и множества других млекопитающих — всего две разновидности колбочек, поэтому их цветовая картина мира гораздо более скромная. Не говоря уже о бедном тюлене — обладателе лишь одной разновидности колбочек.

Зато у голубя и многих других птиц их целых четыре! Голубь обладает тетрахроматным зрением, и видимый им пейзаж заставил бы умереть от зависти любого художника. Разве что…

Сравнительно недавно выяснилось, что некоторые люди (их немного, но они есть!) также имеют тетрахроматное зрение. Сколько среди них художников и как они распределены по тендерному и этнографическому признаку, еще предстоит выяснить. Как и то, делает ли тетрахроматное зрение их жизнь более счастливой и благополучной.

А вот обратные случаи, когда у человека недостает нужных колбочек, изучены уже давно, со времен английского ученого Джона Дальтона (1766-1844), в честь которого названа известная болезнь дальтонизм.

«Цветовая слепота»

Чаще всего дальтоники не способны отличать красный цвет от зеленого. Такая «красно-зеленая слепота» имеет две разновидности: протанопия и дейтеранопия. У самого Дальтона была протанопия: он отождествлял светло-красный цвет с темно-зеленым. У дейтеранопов все наоборот: светло-зеленый видится как темно-красный.

Водительские права не выдадут ни тому, ни другому, но с точки зрения физиологии разница, очевидно, есть.

Реже встречается тританопия — когда человек не различает сине-фиолетовый участок спектра и видит мир в красно-зеленых тонах с оттенками.

Любопытно, что с точки зрения медицины все эти случаи, когда в сетчатке человека функционируют два набора колбочек из трех, даже не считаются болезнью. Да, частичная цветовая слепота (дихромазия) создает определенные неудобства и налагает ограничения на некоторые виды деятельности, но… две колбочки все же лучше, чем одна.

Да, бывает и такое (к счастью, редко). Есть люди, которые воспринимают мир как черно-белую фотографию. Такое расстройство называется монохромазией. Этим людям можно только посочувствовать, потому что лечить такое расстройство до сих пор не научились. Но определенные шаги в этом направлении делаются. Пока — исследовательские шаги.

Уже известно, что в глазах людей с монохромазией колбочки отсутствуют от рождения или серьезно повреждены, функционируют только палочки. У людей с дихромазией красные и зеленые колбочки каким-то образом «слипаются», перенимают свойства друг друга. Чтобы разобраться с действием этих сложнейших и тончайших механизмов, необходимо проводить исследования не то что на клеточном — на молекулярном уровне.

Современная наука имеет такие возможности, и есть надежда, что в ближайшем будущем люди с подобными аномалиями зрения все же смогут увидеть мир в цвете.

Любопытно, что кроме классического дальтонизма встречаются случаи так называемых цветовых аномалий. У таких людей функционируют все три типа колбочек, и красное, синее и зеленое они различают правильно; проблема возникает со смешиванием этих цветов. Там, где мы видим розовое, желтое или коричневое, эти люди видят, скажем, голубое, бордовое и серое. Или вообще — серо-буро-малиновое…

Михаил СТЕПАНОВ

  Рубрика: Гениальные изобретения 131 просмотров

Предыдущая
⇐ ⇐
⇐ ⇐

https://zagadki-istorii.ru

Домой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

SQL запросов:48. Время генерации:0,244 сек. Потребление памяти:9.31 mb