Super Fokus. Jak widzimy kolory

Obraz tego, na co patrzymy, powstaje w mózgu, ale jest to możliwe dzięki światłoczułym komórkom siatkówki. Ludzie mają dwa rodzaje takich komórek: wrażliwe na słabe światło pręciki, dzięki którym nawet przy dogorywającym kaganku widzimy kształty przedmiotów, oraz czopki, przystosowane do odbier-ania barw przy dobrym oświetleniu. Pręcików jest znacznie więcej, ponad sto milionów w każdym oku. Tęczowy zakres oka obsługuje tylko niespełna 7 milionów czopków.

Impulsy świetlne przetworzone przez światłoczułe komórki siatkówki za pośrednictwem nerwu wzrokowego przekazywane są do mózgu. To tam informacje ze światłoczułej matrycy siatkówki są przetwarzane na obraz. Mózg, przy którym najbardziej złożona kamera wydaje się pudełkiem z dziurką, odwraca "stojący na głowie" przekaz płynący z wklęsłej siatkówki. Uczymy się tej sztuczki w trakcie pierwszych doświadczeń z przyglądaniem się światu.

Kiedy kolor, kiedy czerń

Kolor, który widzimy, to skutek pobudzenia czopków wrażliwych na światło czerwone, zielone i niebieskie. Znajdujące się w czopkach cząsteczki białka otaczają cząstki światłoczułego związku barwnikowego. Kiedy światło określonej barwy pada na tę komórkę, zostaje pobudzona przez światłoczuły związek chemiczny, co z kolei wyzwala impuls elektryczny wysyłany do mózgu.

Przedmiot odbieramy jako biały, kiedy po odbiciu od jego powierzchni do oka docierają fale świetlne o tak wielu długościach, że wszystkie trzy rodzaje czopków zostają podrażnione jednakowo silnie. Przedmioty czarne pochłaniają światło, więc fale świetlne nie docierają do czopków prawie wcale. Jeśli podrażnienia nie ma, mózg odbiera kolor jako czerń.

Ludzie odróżniają kolory w ciągu 0,135 sekundy. W tym krótkim czasie białko w czopkach zostaje pobudzone przez związek chemiczny wrażliwy na światło, a wysłany impuls zostaje odebrany przez mózg i przetworzony na barwny obraz. Barwy proste tym różnią się od złożonych, że odbijają jeden rodzaj fali określonej długości. Barwa czerwona odbija falę o długości 700 nm, zielona 546,1 nm, niebieska 435,8 nm.

Wielka trójka

Nasze oczy odróżniają tylko trzy barwy, ale to wystarczy, żebyśmy mogli zobaczyć kilka milionów kolorów. Trzy rodzaje czopków znajdujących się w oczach człowieka zawierają barwniki reagujące na fale o długości odpowiadającej kolorowi niebieskiemu, zieleni i czerwieni. Widząc tylko trzy barwy światła, odróżniamy kilka milionów kolorów przedmiotów odbijających ich najróżniejsze kombinacje. 60 procent naszych czopków reaguje na długość fal odpowiadającą czerwieni, 30 procent z nich jest wrażliwe na zieleń, a tylko 4 procent na niebieski. Jednak najsilniejsze wrażenie robi na naszych oczach kolor żółtozielony, ponieważ najczulszym obszarem siatkówki jest dołek środkowy, skupiający czopki wrażliwe na fale żółtozielone, długości 550 nm.

Impulsy elektryczne wysłane przez komórki światłoczułe przekształcane są w trójwymiarowy, kolorowy obraz w ośrodkach wzrokowych w korze płata potylicznego mózgu. Żeby te kolory widzieć, nie wystarczy samo posiadanie w oczach komórek wrażliwych na kolory. Na przykład mózg kota nie umie przetwarzać większości informacji o barwach dostarczanych przez czopki kocich oczu.

Z klapkami na oczach

W proces zbierania i przetwarzania informacji dostarczanych przez oczy zaangażowana jest czwarta część ludzkiego mózgu. Wszystkie te wysiłki skupiają się ledwie na małym wycinku zakresu fal świetlnych. Nasze oczy pozostają ślepe na fale krótsze niż fiolet i dłuższe niż czerwień, dlatego nadfiolet i podczerwień są dla nas nieosiągalne. Widzimy fale o długościach od 780 do 380 nm. W tym przedziale urzeka nas siedem kolorów tęczy. Mogłoby ich być więcej, gdybyśmy tylko mieli szersze możliwości. O tym, na jaką długość fali wrażliwa jest komórka światłoczuła oka, decyduje kształt cząsteczek otaczającego ją białka. Nasz gatunek jest dosłownie o krok od widzenia ultrafioletu. Wystarczyłaby mutacja jednego genu, aby zmienić kształt białka w taki sposób, by fala nadfioletowa nie była mu obojętna. Jak wówczas zmieniłby się nasz kolorowy świat? Przedmioty odbijające ultrafiolet miałyby w naszych oczach kolor inny niż dotychczas. Nie zmieniłyby koloru te rzeczy, których barwy pochłaniałyby fale świetlne sponad fioletu. Pojawiłby się też kolor dotąd nieznany: "ultrafioletowy". Ultrafioletowe stałoby się w naszych oczach wszystko to, co odbijałoby wyłącznie promienie z zakresu fal krótszych niż fiolet, resztę pochłaniając. Zdarzają się przypadki ludzi, których czopki, za sprawą mutacji, są wrażliwe na ultrafiolet. Tetrachromatycy rzadko zdają sobie sprawę, że widzą więcej niż przeciętny "kolorowy odbiornik".

Rawka jak po trawce

Mistrzynią barwnego widzenia jest morski skorupiak rawka wieszcza Squilla mantis. Wystające poza głowę podłużne oczy tego skorupiaka zawierają dziesięć rodzajów czopków. Przy rawce, widzącej między innymi cztery odcienie ultrafioletu, wypada nam tylko skromnie spuścić oczy.

Nieświadomi przeżuwacze

Większość ssaków, poza ludźmi i pozostałymi naczelnymi, ma tylko dwa rodzaje czopków. Przez to na przykład kozy nie widzą zieleni, a byki nie odróżniają zieleni od czerwieni. Gryzonie widzą niewidzialne dla człowieka fale krótsze niż 380 nm (ultrafiolet).

Korale koloru nie wiem jakiego

Małe dzieci nie odróżniają koloru niebieskiego od jasnozielonego, a żółtego od zielonego i czerwonego. Jest to związane z rozwojem mózgu, który do nauki odróżniania kolorów potrzebuje od 4 miesięcy do pół roku.

Wszystkie róże są szare

Czopki są zbyt mało wrażliwe, by odbierać fale świetlne o słabym natężeniu. Dlatego w słabym oświetleniu nie przekazują do mózgu takich samych informacji o barwach, jak przy dobrym. Ciężar odbierania bodźców świetl-nych spada w takich warunkach na wrażliwe pręciki. Przy wystarczająco silnym oświetleniu komórki te są wrażliwe na światło niebieskozielone, dlatego w półmroku otoczenie nabiera odcieni właśnie tych barw. Przedmioty odbijające fale świetlne inne niż niebieska i zielona, np. czerwone róże, w słabym świetle wydają się szare.

Zobacz: Super Fokus. Seks grozy ! Ten owad może odgryźć...

ZAPISZ SIĘ: Codziennie wiadomości Super Expressu na e-mail