사색성

Tetrachromacy
새의 원추세포있는 네 가지 색소는 색각의 범위를 [1]자외선으로 확장합니다.

사색성(그리스어 테트라에서 "4"와 "색"을 뜻하는 크로모에서 유래)은 색 정보를 전달하기 위한 4개의 독립된 채널을 보유하거나 4개의 원추세포를 보유하는 상태를 말한다.4색체를 가진 유기체는 4색체라고 불린다.

4색 유기체에서 감각공간은 4차원이며, 이는 가시 스펙트럼 내에서 임의로 선택된 빛의 스펙트럼의 감각 효과를 일치시키는 것이 적어도 4가지 원색의 혼합을 필요로 한다는 것을 의미한다.

사색성은 조류,[2] 어류,[3] 양서류,[citation needed] [3]파충류 여러 종에서 입증된다.모든 척추동물의 공통 조상은 사색체였지만 포유류는 야행성 병목현상으로 인해 4개의 [4]원추체 중 2개를 잃으면서 이색성을 진화했다.

생리학

사색성의 일반적인 설명은 유기체의 망막이 다른 스펙트럼 감도를 가진 4가지 종류의 고강도 빛 수용체(척추동물에서는 저강도 빛 수용체인 막대 세포와 대조적으로 원추 세포라고 불린다)를 포함하고 있다는 것입니다.이것은 유기체가 일반적인 인간의 시야를 벗어난 파장을 볼 수 있고, 정상적인 인간에게는 같은 것처럼 보이는 색깔을 구별할 수 있다는 것을 의미한다.4색각을 가진 종들은 경쟁 [5]종들보다 알려지지 않은 생리적인 이점을 가질 수 있다.

인간

유인원과 구세계 원숭이들은 보통 세 종류의 원추세포를 가지고 있으며 따라서 삼색체이다.그러나 인간의 사색성은 상황에 따라서는 가능할 수 있다.

사색성은 스펙트럼 감도가 다른 4개의 독립된 광수용체 세포가 있어야 한다.단, 4개의 신호로부터의 신호를 비교하기 위한 적절한 후리셉터럴 메커니즘도 필요합니다.반대 과정 이론에 따르면, 인간은 3가지 반대 채널을 가지고 있으며, 이는 삼색성을 부여한다.사색성을 촉진하기 위해 네 번째 상대 채널을 이용할 수 있는지 여부는 불분명하다.

보통 두 개의 콘 색소(따라서 두 개의 상대 채널)만 있는 생쥐는 세 번째 콘 색소를 발현하도록 설계되었으며, 아마도 삼색성을 나타내며 그들이 세 번째 상대 채널을 만들거나 다시 활성화할 수 있었다는 것을 암시하는 증가된 색 [6]차별을 보여주는 것으로 보인다.이것은 인간이 4색 시력을 위해 네 번째 반대편 채널을 이용할 수 있어야 한다는 이론을 뒷받침할 것이다.그러나 시신경의 가소성에 대한 원본 출판물의 주장 또한 [7]논란이 되고 있다.

CVD 캐리어의 4색성

이상삼색성(온화한 색맹)의 여성담체는 L-opsin 또는 M-opsin을 코드하는 유전자의 헤테로 접합성 대립 유전자를 가지고 있기 때문에 4색성을 나타낼 수 있다.

사람의 경우, X 염색체에는 고전적인 2형 옵신 유전자인 OPN1MW와 OPN1MW2의 두 개의 원추세포 색소 유전자가 존재한다.두 개의 X 염색체를 가진 사람들은 가시 [8]스펙트럼의 범위에서 다른 빛의 파장에 반응하는 특정한 패턴을 가진 네 종류의 원추세포를 동시에 가지고 있는 완전한 4색체로 태어난 다중 원추세포 색소를 가질 수 있다.한 연구는 세계 여성의 15%가 감도 피크가 표준 적색과 녹색 원뿔 사이인 네 번째 원뿔 유형을 가지고 있을 수 있으며, 이론적으로 색차이가 [9]크게 증가한다고 시사했다.또 다른 연구에 따르면 여성의 50%, 남성의 8%가 4가지 광색소를 가질 수 있으며 트리크로매트에 [10]비해 색채 구별이 증가할 수 있다.2010년, 4종류의 원추체(비기능성 4색체)를 가진 여성들을 대상으로 20년간 연구한 후, 신경과학자 가브리엘 조던은 기능성 4색체(또는 진정한 4색체)[11][12][13]에 해당하는 3색체보다 더 다양한 색을 검출할 수 있는 여성(대상 cDa29)을 확인했다.

원추 색소 유전자의 변화는 대부분의 인간 집단에서 광범위하게 퍼져 있지만, 가장 보편적이고 뚜렷한 사색성은 보통 "색맹"의 형태로 분류되는 주요 적색/녹색 색소 이상 여성 보균자로부터 유래할 것이다.이 현상의 생물학적 근거는 망막 색소 유전자에 대한 헤테로 접합 대립 유전자의 X 불활성화이며, 이것은 대부분의 암컷 신세계 원숭이들에게 삼색시력을 [14]주는 것과 같은 메커니즘이다.

인간의 경우, 망막의 뉴런에서 예비적인 시각적 처리가 일어난다.이 신경들이 새로운 컬러 채널에 어떻게 반응할지는 알려지지 않았습니다. 즉, 개별적으로 처리할 수 있는지 아니면 기존 채널과 결합할 수 있는지 여부입니다.시각 정보는 시신경을 통해 눈을 떠난다; 시신경이 새로운 색 채널을 다룰 여력이 있는지는 알려지지 않았다.다양한 최종 이미지 처리는 뇌에서 일어난다; 만약 새로운채널을 제시한다면 뇌의 다양한 영역이 어떻게 반응할지는 알려지지 않았다.

사색성은 또한 어두운 조명이나 화면을 [12]볼 때 시력을 향상시킬 수 있습니다.

조건부 사색성

삼색체임에도 불구하고, 인간은 중간시력을 이용하여 낮은 의 강도에서도 약간의 4색성을 경험할 수 있다.중간 시력에서는 원추세포와 막대세포모두 활성화되어 있다.막대는 일반적으로 색각에는 기여하지 않지만, 이러한 특정한 빛 조건에서는 색 공간에 [15]4색성의 작은 영역을 제공할 수 있습니다.인간 막대 세포 감도는 500 nm(블루쉬 그린) 파장에서 가장 커지며, 이는 원뿔의 피크 스펙트럼 감도(일반적으로 420, 530 및 560 nm)와는 크게 다르다.

차단된 4색성

비록 많은 새들이 자외선에 네 번째 색을 띠는 사색체이지만, 사람은 눈의 수정체가 300~400 nm의 파장 범위에서 대부분의 빛을 차단하기 때문에 자외선을 직접 볼 수 없다; 짧은 파장은 [16]각막에 의해 차단된다.망막광수용체 세포는 근자외선에 민감하며 렌즈(300nm 이하)가 없는 사람은 자외선 근처를 희뿌연 파란색으로 보거나 파장에서는 희뿌연 보라색으로 본다.아마도 세 가지 원추체 모두 자외선에 거의 똑같이 민감하기 때문일 것이다(파란색 세 가지 원추체).lls는 약간 [17]더 민감합니다).

가시 범위가 넓다고 해서 사색성을 나타내는 것은 아니지만, 어떤 사람들은 시각 색소가 실어증[18]경우 사색성을 가능하게 하는 근자외선 파장의 민감성을 가지고 있다고 믿는다.그러나, 이 주장을 뒷받침하는 안전 점검 증거는 없다.

기타 동물

금붕어는 사색성이 있다.

물고기.

물고기는 전형적으로 사색체, 특히 텔레오스트이다.[3]예외는 다음과 같습니다.

새들

얼룩말 핀치나 비둘기과 같은 새들은 짝짓기 선택먹이 [19]찾기의 도구로 4색 시력에 특정한 자외선 파장 300-400 nm를 사용합니다.짝을 고를 때 자외선 깃털과 피부색은 높은 수준의 [20]선택을 보여준다.일반적인 조류 눈은 약 300에서 700 nm의 파장에 반응합니다.주파수에 관해서는 430~1000THz 부근의 대역에 해당합니다.대부분의 새들은 4색각을 매개하는 것으로 믿어지는 네 가지 스펙트럼 형태의 원추세포를 가진 망막을 가지고 있다.감광체 내 착색유 방울에 의한 여과로 새색각을 더욱 향상시킨다.오일 방울 필터는 빛이 감광체의 외부 세그먼트에 있는 시각적 색소에 도달하기 전에 입사합니다.

4개의 원뿔 형태와 색소 기름 방울의 특수성은 새들에게 [21][22]인간보다 더 좋은 색감을 준다.그러나 최근 연구에 따르면 새의 사색성은 새에게 인간보다 더 큰 시각적 스펙트럼(인간이 자외선을 볼 수 없음, 300-400nm)을 제공할 뿐이지만 스펙트럼 분해능은 비슷하다.[23]

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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