Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Түс ақпаратын жеткізуге арналған үш тәуелсіз каналдың болуы
Possessing of three independent channels for conveying color information
Трихроматизм немесе трихроматика – бұл көздің үш түрлі конус жасушаларынан алынған түс ақпаратын жеткізуге арналған үш тәуелсіз каналдың болуы. Трихроматизмге ие организмдер трихроматтар деп аталады. Трихроматизмнің қалыпты түсіндірмесі – организмнің торлы қабатында әртүрлі сіңіру спектрлері бар үш түрлі түс рецепторлары (омыртқалы жануарларда конус жасушалары деп аталады) бар. Шындығында, мұндай рецепторлардың саны үштен көп болуы мүмкін, себебі әртүрлі типтері әртүрлі жарық қарқындылығында белсенді болуы мүмкін. Үш түрлі конус жасушалары бар омыртқалы жануарларда, жарық қарқындылығы төмен болғанда, таяқша жасушалары түс көруге үлес қосуы мүмкін.
Trichromacy or trichromatism is the possession of three independent channels for conveying color information, derived from the three different types of cone cells in the eye. Organisms with trichromacy are called trichromats. The normal explanation of trichromacy is that the organism's retina contains three types of color receptors (called cone cells in vertebrates) with different absorption spectra. In actuality, the number of such receptor types may be greater than three, since different types may be active at different light intensities. In vertebrates with three types of cone cells, at low light intensities the rod cells may contribute to color vision.
Адамдар және басқа да трихромат жануарлар
Адамдар мен кейбір басқа сүтқоректілер трихроматияны ерте омыртқалылардан мұра етілген пигменттерге негіздеп дамытты. Мысалы, балықтар мен құстарда көру үшін төрт пигмент қолданылады. Бұл қосымша конус рецепторлары басқа толқын ұзындықтарының энергиясын анықтайды, кейде ультракөк түсті де қамтиды. Соңында, бұл пигменттердің екеуі жоғалып (плаценталы сүтқоректілерде), ал тағы біреуі пайда болды, нәтижесінде кейбір приматтарда трихроматия пайда болды. Адамдар мен оларға жақын приматтар әдетте трихроматтар, сондай-ақ Жаңа әлем маймылдарының кейбір түрлерінің аналары, және еркек, әйел айқайлайтын маймылдар да осыған жатады. Австралиялық сумкалы жануарлардағы трихроматияға қатысты зерттеу, бал оппозициясының (Tarsipes rostratus) және майлы құйрықты дуннарттың (Sminthopsis crassicaudata) орта толқын ұзындығына сезімтал (MWS) конустарының мұрагерлік рептилиялық торлы қабықтың құрылымынан туындаған ерекшелік екенін көрсетеді. Сумкалы жануарлардағы трихроматияның болуы приматтардан өзгеше эволюциялық негізге ие болуы мүмкін. Қосымша биологиялық және мінез-құлықтық сынақтар трихроматияның сумкалы жануарлардың жалпы сипаттамасы екенін растауы мүмкін. Карниворлардың және басқа сүтқоректілердің көптеген зерттеулері дихроматизмді көрсетеді; мысалдарға үй иті, тояқ және дақты гиена жатады. Кейбір жәндіктер түрлері (мысалы, бал аралары) да трихроматтар, олар көк, жасыл және қызыл емес, ультракөк, көк және жасыл түстерге сезімтал. Зерттеулер көрсеткендей, трихроматия жануарларға өздерінің тіршілігіне пайдалы емес өсімдіктерден жарқын түсті жемістер мен жас жапырақтарды ажыратуға мүмкіндік береді. Тағы бір теория бойынша, терінің қызаруын және осылайша көңіл-күйді анықтау приматтардың үш түсті көру қабілетінің дамуына ықпал еткен болуы мүмкін. Түс психологиясы мақаласында талқыланғандай, қызыл түс приматтар мен адамдардың мінез-құлқына да әсер етеді.
Humans and some other mammals have evolved trichromacy based partly on pigments inherited from early vertebrates. In fish and birds, for example, four pigments are used for vision. These extra cone receptor visual pigments detect energy of other wavelengths, sometimes including ultraviolet. Eventually two of these pigments were lost (in placental mammals) and another was gained, resulting in trichromacy among some primates. Humans and closely related primates are usually trichromats, as are some of the females of most species of New World monkeys, and both male and female howler monkeys. A study conducted regarding trichromacy in Australian marsupials suggests the medium wavelength sensitivity (MWS), cones of the honey possum (Tarsipes rostratus) and the fat tailed dunnart (Sminthopsis crassicaudata) are features coming from the inherited reptilian retinal arrangement. The possibility of trichromacy in marsupials potentially has another evolutionary basis than that of primates. Further biological and behavioural tests may verify if trichromacy is a common characteristic of marsupials. Most studies of carnivores, as of other mammals, reveal dichromacy; examples include the domestic dog, the ferret, and the spotted hyena. Some species of insects (such as honeybees) are also trichromats, being sensitive to ultraviolet, blue and green instead of blue, green and red. Research indicates that trichromacy allows animals to distinguish brightly colored fruit and young leaves from other vegetation that is not beneficial to their survival. Another theory is that detecting skin flushing and thereby mood may have influenced the development of primate trichromate vision. The color red also has other effects on primate and human behavior as discussed in the color psychology article.
Приматтарда кездесетін конустардың түрлері
Приматтар – плаценталық сүтқоректілердің жалғыз трихроматтары. Олардың көзінде әрқайсысында фотопигмент (опсин) бар үш түрлі конус болады. Олардың ең жоғары сезімталдығы көк (қысқа толқынды S конустары), жасыл (орта толқынды M конустары) және сары-жасыл (ұзын толқынды L конустары) түстер спектрінің аймақтарында орналасқан. S конустары конустардың 5–10% құрайды және реттелген мозаика құрайды. Арнайы биполярлы және ганглийлік жасушалар S конустарынан осы сигналдарды өткізеді, сонымен қатар олардың таламус арқылы визуалды қабыққа жеке сигнал жолы бар екендігіне дәлелдер бар. Ал L және M конустарын пішінімен немесе басқа анатомиялық белгілерімен ажырату қиын. Олардың опсиндері 363 аминқышқылының тек 15-імен ғана ерекшеленеді, сондықтан оларға қарсы ерекше антиденелерді жасауға әлі ешкім қол жеткізе алмады. Бірақ Моллон мен Боумейкер L және M конустарының кездейсоқ таралып, саны тең екенін анықтады.
Primates are the only known placental mammalian trichromats. Their eyes include three different kinds of cones, each containing a different photopigment (opsin). Their peak sensitivities lie in the blue (short wavelength S cones), green (medium wavelength M cones) and yellow green (long wavelength L cones) regions of the color spectrum. S cones make up 5–10% of the cones and form a regular mosaic. Special bipolar and ganglion cells pass those signals from S cones and there is evidence that they have a separate signal pathway through the thalamus to the visual cortex as well. On the other hand, the L and M cones are hard to distinguish by their shapes or other anatomical means – their opsins differ in only 15 out of 363 amino acids, so no one has yet succeeded in producing specific antibodies to them. But Mollon and Bowmaker did find that L cones and M cones are randomly distributed and are in equal numbers.
Трихроматикалық түстерді көру механизмі
Трихроматикалық түстерді көру – адамдар мен кейбір жануарлардың түрлі түстерді ажырата алу қабілеті, ол үш түрлі түс сезімтал конус жасушаларының өзара әрекеттесуі арқылы қамтамасыз етіледі. Трихроматикалық түстер теориясы 18-шы ғасырда Томас Янг түс көрудің үш түрлі фоторецептор жасушаларының нәтижесінде пайда болатынын ұсынған кезде бастау алды. 19-шы ғасырдың ортасынан бастап, Герман фон Гельмгольц «Физиологиялық оптика туралы трактат» еңбегінде Янгтың идеяларын түс сәйкестендіру эксперименттері арқылы дамытты. Осы эксперименттер қалыпты көру қабілетіне ие адамдарға түстердің кең ауқымын жасау үшін үш толқын ұзындығы қажет екенін көрсетті. Трихроматикалық теорияның физиологиялық негізін Гуннар Светичин (1956) дәлелдеді. Көздің торлы қабатындағы үш түрлі конустың әрқайсысы әртүрлі фотосезімтал пигменттерді қамтиды, олар опсин деп аталатын трансмембраналық ақуыз бен 11-цис-ретиналь деп аталатын жарыққа сезімтал молекуладан тұрады. Әр түрлі пигмент жарықтың белгілі бір толқын ұзындығына ерекше сезімтал (яғни, пигмент оған ең сезімтал толқын ұзындығына ие фотон тиген кезде жасушалық реакцияны тудыруы мүмкін). Конустың үш түрі – L, M және S, олар сәйкесінше ұзын (әсіресе 560 нм), орташа (530 нм) және қысқа (420 нм) толқын ұзындығындағы жарыққа ең жақсы жауап беретін пигменттерге ие. Миға тек бір типті конустан сигнал түскен жағдайда, түрлі түстерді ажырата алмайды. Сондықтан, түс қабылдау қабілетін дамыту үшін кем дегенде екі типті конус арасындағы өзара әрекеттесу қажет. Екі типті конустың болуы миға әр типтен келетін сигналдарды салыстырып, жарықтың қарқындылығы мен түсін анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, орташа толқын ұзындығы бар конус жасушасының орташа деңгейде стимуляциялануы, ол өте жарқын қызыл (ұзын толқын ұзындығы) жарықпен немесе орташа қарқындылықтағы сары-жасыл жарықпен стимуляцияланғанын білдіруі мүмкін. Бірақ өте жарқын қызыл жарық L конустарын M конустарына қарағанда күштірек стимуляциялайды, ал орташа қарқындылықтағы сары жарық M конустарын басқа конустарға қарағанда күштірек стимуляциялайды. Осылайша, трихроматикалық түс көру жасушалық реакциялардың комбинацияларын пайдалану арқылы жүзеге асырылады. Шамамен, орташа адам он миллионға дейін түрлі түстерді ажырата алады.
Trichromatic color vision is the ability of humans and some other animals to see different colors, mediated by interactions among three types of color sensing cone cells. The trichromatic color theory began in the 18th century, when Thomas Young proposed that color vision was a result of three different photoreceptor cells. From the middle of the 19th century, in his Treatise on Physiological Optics, Hermann von Helmholtz later expanded on Young's ideas using color matching experiments which showed that people with normal vision needed three wavelengths to create the normal range of colors. Physiological evidence for trichromatic theory was later given by Gunnar Svaetichin (1956). Each of the three types of cones in the retina of the eye contains a different type of photosensitive pigment, which is composed of a transmembrane protein called opsin and a light sensitive molecule called 11 cis retinal. Each different pigment is especially sensitive to a certain wavelength of light (that is, the pigment is most likely to produce a cellular response when it is hit by a photon with the specific wavelength to which that pigment is most sensitive). The three types of cones are L, M, and S, which have pigments that respond best to light of long (especially 560 nm), medium (530 nm), and short (420 nm) wavelengths respectively. Since the likelihood of response of a given cone varies not only with the wavelength of the light that hits it but also with its intensity, the brain would not be able to discriminate different colors if it had input from only one type of cone. Thus, interaction between at least two types of cone is necessary to produce the ability to perceive color. With at least two types of cones, the brain can compare the signals from each type and determine both the intensity and color of the light. For example, moderate stimulation of a medium wavelength cone cell could mean that it is being stimulated by very bright red (long wavelength) light, or by not very intense yellowish green light. But very bright red light would produce a stronger response from L cones than from M cones, while not very intense yellowish light would produce a stronger response from M cones than from other cones. Thus trichromatic color vision is accomplished by using combinations of cell responses. It is estimated that the average human can distinguish up to ten million different colors.