Information

Was tragen blaue Zapfenzellen zur Sehfunktion bei?

Was tragen blaue Zapfenzellen zur Sehfunktion bei?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zuallererst habe ich diese andere Frage auf den SE-Sites mit einer guten Antwort gesehen, aber ich habe keine Erklärung speziell für die blauen Zapfen gefunden.

Die meisten Menschen haben also 3 Arten von Zapfen (Zellen, die auf die Farbwahrnehmung spezialisiert sind: blau, grün und rot).
Während es offensichtlich erscheinen mag, dass die rot- und grünempfindlichen Zapfen ein evolutionärer Vorteil sind (angesichts unserer natürlichen Umgebung und unserer jahrtausendelangen Ernährung), um beispielsweise Früchte zu lokalisieren und die Reife zu unterscheiden, Ich kann keinen klaren Vorteil darin finden, die blauen Zapfen zu haben. Blau scheint nichts mit Essen, Raubtieren oder Sexualität zu tun zu haben. Übersehe ich ein offensichtliches Dienstprogramm?

Versuchen wir uns vorzustellen, was passiert, wenn wir blaue Zapfen entfernen:

  • Der Himmel würde grau aussehen. Ich sehe da kein Überlebensproblem.
  • Wir könnten nicht zwischen Gelb und Weiß unterscheiden (in diesem Fall Weiß = Grün + Rot). Ist es eine große Sache?

Ich habe den Reflex zu denken "wenn ein Charakter weit verbreitet ist, muss es einen guten Grund geben". Es scheint, ich sollte eher sagen "es muss eine Erklärung geben".

Ich versuche also anders zu denken, und hier sind andere mögliche Ansätze, um diese Frage zu beantworten:

  • Ich habe gelesen, dass Hunde nur blaue und gelbe Zapfen haben. Vielleicht hatten unsere Vorfahren nur zwei Zapfentypen, darunter blau, dann erschien ein dritter Typ und blau blieb nur weil es kein problem war es zu behalten ?
  • Was wir sichtbares Spektrum nennen, ist in der Tat der einzige Teil des Spektrums, der durch Luft und Wasser (im Auge) gehen kann, ohne absorbiert zu werden (Link). Blaue Zapfen wären da, nur weil "hey, es gibt etwas zu sehen" ?
  • Lange Zeit hatten wir nachts nur Feuer zum Anschauen. Kein Fernseher oder Bildschirm mit Q&A-Sites zum Einsehen. Ist es möglich, dass einige unserer Vorfahren zu lange ein heißes Feuer angestarrt haben und dabei grüne und rote Zapfen verloren haben? Diejenigen mit blauen Zapfen waren nicht völlig blind und konnten sich fortpflanzen! (dieser ist… fast ein Witz)

Leider überzeugen mich diese Ansätze nicht wirklich.

ZUSÄTZLICH: Hier ist ein visuelles Beispiel, um zu sehen, was passiert, wenn wir blaue Informationen aus einem Bild entfernen (das Originalbild wurde hier aufgenommen). Das Bild ohne Blau (Mitte) ist verwirrend, weil es den Eindruck erweckt, wir könnten Gelb sehen (während Gelb sich nicht von Weiß unterscheidet). Aus diesem Grund habe ich das Bild rechts hinzugefügt, das nur Informationen aus den Rot- und Grünkanälen enthält (der Blaukanal wird durch min(Rot,Grün) ersetzt). Ich denke, es zeigt gut, dass Blau nicht wichtig ist, zumindest für Gemüse und Obst!


Kurze Antwort
Das Farbsehen von Primaten begann mit lichtempfindlichen Zellen, die mittlere bis lange Wellenlängen (M/L-Zapfen, die Grün- und Rottöne erkennen) und kurze Wellenlängen (S-Zapfen am empfindlichsten für Blau) erkennen. Durch neurophysiologisches Abwägen ihrer relativen Beiträge kann das volle Spektrum (rot, orange, gelb, grün, blau und indigo) von Dichromaten nachgewiesen werden. Das Hinzufügen eines leicht unterschiedlichen M/L-Kegels und das Erzeugen separater M- und L-Kegel erhöht die Auflösung des Farbsehens im mittleren und langen Wellenlängenbereich, was vermutlich die Farbunterscheidung verbessert, die für die Nahrungssuche von Früchten nützlich ist. Blau an sich wird für diese Aufgabe tatsächlich nicht benötigt. Das Fehlen der blauen Zapfen würde jedoch einen großen Teil des visuellen Spektrums eliminieren.

Hintergrund
Evolutionär gesprochen, begann das Sehen von Primaten mit dem dichromatischen Sehen. Diese frühen Dichromaten hatten Netzhäute mit einer Art von Zapfen, die für mittlere bis lange Wellenlängen empfindlich sind (M/L-Zapfen) und einer Art, die für kurze Wellenlängen empfindlich sind (S-Zapfen) (Jacobs, 1996). Diese Organisation bestimmt den dynamischen Bereich des Farbsehens, d. h. um Farben von kurzen Wellenlängen (Grün und Blau) bis hin zu langen Wellenlängen (Rot und Gelb) zu sehen. Durch Abwägen ihrer relativen Beiträge durch neuronale Netze in der Netzhaut können die Zwischenwellenlängen aufgelöst werden.

Später in der Evolution hatten einige tagaktive Arten eine Genduplikation auf ihrem X-Chromosom, wodurch ein M/L-Duplikat-Gen erzeugt wurde (Jacobs, 2009). Kleine Mutationen in diesen Genen ebneten schließlich den Weg für zwei eng verwandte M/L-Opsine, nämlich eines etwas empfindlicher für längere Wellenlängen (L-Opsin) und eines für etwas kürzere Wellenlängen (M-Opsin). Der dynamische Bereich des Farbsehens hängt immer noch stark vom S-Opsin in den blauen Zapfen ab, da die M- und L-Opsine viel näher beieinander liegen (Abb. 1). Der Vorteil zweier Opsine mit nahezu identischen Absorptionsspektren ist eine höhere Farbunterscheidungsfähigkeit (höhere Farbauflösung) im mittleren bis langen Wellenlängenbereich. Es wird angenommen, dass ein hohes Unterscheidungsvermögen im rot-gelb-grünen Teil des Spektrums für tagaktive fruchtfressende Primatenarten von Vorteil ist (Jacobs, 1996). Beachten Sie, dass Kegel viele Photonen benötigen, um zu funktionieren; nachtaktive Primaten sind typischerweise Dichromaten und profitieren sowieso nicht von einem anderen M/L-Kegel.

Allein für die Obstsuche leisten die Zapfen L und M einen ziemlich guten Job, wie Ihr Beispiel zeigt. Es gibt jedoch mehr für das Auge als Essen allein. Das Eliminieren der blauen Zapfen würde den dynamischen Bereich des Farbsehens erheblich einschränken. Darüber hinaus begann die Evolution mit S- und L/M-Kegeln und fügte diesem bestehenden System einen weiteren M/L-Kegel hinzu. Die Evolution begann nicht mit einem blinden Affen und dem Ziel, den perfekten Obstsammler hervorzubringen; Nein, es begann mit einem Dichromaten und verbesserte im Laufe der Zeit seine Fähigkeit, bei Tageslicht nach Nahrung zu suchen.


Abb. 1. Absorptionsspektren der verschiedenen Opsine. Quelle: Kevin MD

Verweise
- Jakobs, PNAS (1996); 93: 577-81
- Jakobs, Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci (2009); 364(1531): 2957-67


Schau das Video: ÄNDERE DEINE AUGENFARBE ZU BLAU FÜR IMMER - Ozean blaue Augen bekommen? (Kann 2022).