История зрения: путь от светочувствительности до глаза - Вадим Бондарь

День сделать ночью

Чтобы люди с ахроматопсией могли видеть, необходимо снизить освещенность до сумеречного уровня, чтобы палочки могли работать.

Очень часто ночные сцены в фильмах снимают днем, и потом создают ощущение сумерек при помощи светофильтров, так должны поступить и мы, чтобы облегчить жизнь людям с ахроматопсией. Любой светофильтр снижает количество света, достигающего сетчатки, и может помочь таким пациентам видеть лучше. Но не все фильтры одинаково эффективны.

Когда я в детстве увлекался фотографией, многие фотографы того времени самостоятельно печатали снимки при помощи фотоувеличителя. Мы просто проецировали изображение с черно-белой пленки на фотобумагу, после чего она засвечивалась, и ее клали в проявитель, где постепенно возникало видимое черно-белое изображение. Как же мы тогда перекладывали фотобумагу в лоток с проявителем? Как видели, что проявляется изображение? Ведь если включить свет, бумага засветится, и фотография будет полностью черной. Мы делали это при свете красного фонаря. Красный свет несет меньше энергии, и фотобумага не настолько чувствительна к нему, что позволяло некоторое время манипулировать с ней и оценивать степень готовности фотографии визуально. Сейчас процесс намного проще, мы пользуемся принтерами, но еще до середины 1990-х годов фотографии печатались в основном именно так.

Вы знаете, что ходят такие шутки – мужчины видят меньше цветов, чем женщины. На самом деле суть в том, что большинство мужчин знают меньше названий цветов. Например, когда я только начал писать эту главу, вычитал в Интернете, что есть такие цвета, как карминовый и миртовый. Мне же в жизни нет необходимости знать названия всех цветов, которые существуют. Однако в каждой шутке есть лишь доля шутки, некоторые женщины и правда видят больше цветов. Насколько? Примерно на десяток миллионов цветов.

Существуют ученые, ставящие себе задачи выявления людей, которые видят больше цветов, чем все остальные. Такие люди действительно есть. Возможно, это вы, а может, ваш друг. Но вот понять это будет очень сложно. Без сложных тестов невозможно определить, так же мы видим цвета, как наш друг, или как-то иначе.

Ученые уже нашли женщину, которая видит на миллионы цветов больше, чем среднестатистический человек.

Доктор Габриель Джордан, нейробиолог из Ньюкасла, заявила, что обнаружила у одной женщины тетрахроматическое зрение, то есть она способна видеть больше цветов, чем обычные люди, которым доступно около миллиона различных оттенков одного цвета. То есть когда большинство людей имеют три типа колбочек, генерирующих нервный сигнал при воздействии света определенной длины волны, у тетрахроматов их целых четыре типа.

Долгое время ученые считали, что есть люди с четырьмя типами колбочек, которые могут видеть больше цветов, чем большинство из нас. Тетрахроматы видят сотни миллионов цветов. С точки зрения таких людей, цвета имеют намного больше оттенков, чем воспринимают трихроматы; и поскольку большинство людей все же имеют трихроматическое зрение, эти оттенки не получили названия.

Исследователи потратили десятки лет на поиски людей, наделенных тетрахроматическим, или суперзрением.

Джордан и ее команда нашли много людей с четырьмя типами колбочек, но лишь один из них прошел тест на тетрахроматическое зрение. Эта женщина работает доктором на севере Англии. Джордан и ее коллеги уверены, что есть и другие люди с такой особенностью.

Чтобы обнаружить первого человека с достоверно подтвержденным тетрахроматическим зрением, было потрачено 20 лет. Однако вопрос, почему есть люди с четырьмя типами колбочек, но не все из них наделены тетрахроматическим зрением, пока остается открытым. Поиски были не случайны. Существование таких людей было очевидно на том основании, что есть люди, несущие гены цветоаномалий, которые могут не проявляться при наличии нормальной копии гена, но способны дать начало появлению еще одного типа колбочек.

Историческая справка

Первые доказательства того, что люди с тетрахроматическим зрением могут существовать, появились в 1948 году.

Датский ученный Врис исследовал мужчину с цветовой слепотой, у которого были два типа нормальных колбочек и мутантный тип колбочек с более низкой чувствительностью к зеленому и красному цветам, таким людям затруднительно их различать.

Врис обследовал дочь одного из мужчин с цветовой слепотой и обнаружил, что она способна воспринимать больше оттенков красного, чем обычные люди. Он обнаружил также, что хоть сам мужчина и имел только два типа нормальных колбочек и один мутантный, его мать и дочь обладали тремя типами нормальных колбочек и одним мутантным – итого четырьмя типами колбочек.

Врис верил, что дополнительный тип колбочек – причина того, что эти женщины могли различать больше оттенков красного, но не имел возможности более глубоко исследовать этот феномен.

Джон Моллон из Кембриджского университета начал интересоваться тетрахроматическим зрением в 1980 году. Джордан, работавшая с Моллоном, сделала предположение: если существует дихроматическое зрение, должно быть и тетрахроматическое. Она предположила, что большое количество женщин – тетрахроматы.

Ученые обследовали матерей мужчин с цветовой слепотой, которые имели три типа нормальных колбочек и один тип мутантных, и проверили их способность различать большее количество оттенков. Но эти женщины не показали каких-то выдающихся возможностей. Это привело к заключению, что четвертый тип мутантных колбочек у них просто не проявляет активности.

Джордан разработала более совершенный метод для выявления тетрахроматического зрения. Отобрав 25 женщин с четырьмя типами колбочек, она протестировала их на наличие тетрахроматического зрения. Позже она выявила одну женщину, полностью прошедшую тест.

Интересно, как люди с тетрахроматическим зрением видят окружающий мир? Тетрахроматы не могут объяснить это людям с трихроматическим зрением, так же, как обычные люди не могут описать дихроматам, как воспринимается красный цвет.

Понятно, что история с обезьянами не закончилась. Гипотезы формирования трихроматического зрения у приматов, которые мы недавно описывали, будут еще дополняться. Оказывается, перетасовка генов опсинов на X-хромосоме сейчас продолжается на глазах ученых, наблюдающих эти процессы. Очевидно, мы узнаем еще много чего интересного о нашем цветовом зрении.

Слышали такое выражение? Оно связано с тем, что восприятие цвета действительно меняется с возрастом. Со временем хрусталик становится оптически плотнее и приобретает свойства желтого светофильтра, что снижает возможность воспринимать оттенки синего цвета. Это связано с изменением цвета в белке кристаллине, но молекулярные механизмы процесса остаются неясными.

Так как желтение хрусталика происходит постепенно, большинство не чувствует этих изменений, однако они могут ощущаться сразу после хирургии катаракты, когда врачи удаляют непрозрачный хрусталик и ставят искусственную линзу.