Tetrakromatiikka on sähkömagneettisen säteilyn spektrin näkyvän alueen samanaikainen havaitseminen neljällä eri valoreseptorilla . Tetrakromaatia saattoi syntyä selkärankaisilla noin 540 miljoonaa vuotta sitten – silloin selkärankaisten yhteinen esi-isä ilmestyi kaikki viisi opsiinigeenien perhettä [2] : neljä päivänäkemistä varten (fotopsiinit, jotka sisältyvät kartioihin) ja yksi yönäköön ( rodopsiini ) , joka on tankoissa ja toimii vain hyvin heikossa valaistuksessa). Varovaisempi arvio on 375 Ma, jolloin kalojen ja nelijalkaisten viimeinen yhteinen esi-isä eli (ks . Tiktaalik ).
Eläimet, jotka elävät pääasiassa yöelämässä, menettävät usein tetrakromaattisen näkönsä. Siten nisäkkäiden esi-isät menettivät kaksi fotopsiiniperhettä, ja nyt useimmilla nisäkkäillä on dikromaattinen näkö [3] . Noin 35-40 miljoonaa vuotta sitten spektrin pitkän aallonpituuden osalle herkän ylimääräisen valoreseptorin ilmaantuminen teki apinatrikromaatit ja mahdollisti niiden erottamisen punaisen, oranssin, keltaisen ja vihreän värin [4] .
Joillakin ihmisillä on mutaatio, joka johtaa toisen, neljännen tyyppiseen kartioon. Tällaiset ihmiset ovat tetrakromaatteja, ja on arvioitu, että noin 12 prosentilla naisista on tämä ominaisuus [5] . Kuitenkin useimmissa niistä neljäs kartiotyyppi ei eroa yhdestä olemassa olevista, ja niiden värin havaitseminen on identtinen useimpien ihmisten havaintojen kanssa.
Vain erittäin harvinaisen lisämutaation tapauksessa neljännen kartiotyypin herkkyyskäyrä eroaa kolmesta muusta käyrästä, ja tällaiset ihmiset näkevät lisäsävyjä [3] . Joten, jos neljännen kartiotyypin herkkyyskäyrä sijaitsee M-kartioiden (herkkyyshuippu spektrin vihreässä osassa) ja L-kartioiden (jossa huippu on kelta-vihreässä osassa) käyrien välissä. spektri), syntyy kyky erottaa valtava määrä sävyjä spektrin kelta-vihreässä osassa. . [5] [6] .
Samaan aikaan ihmisten näkyvä spektri ei laajene ultraviolettialueelle. Tosiasia on, että lyhyen aallonpituuden alueen rajaa ei määrää vastaavan opsiinin herkkyys, vaan linssin läpinäkyvyys tällä spektrin alueella [3] . Kun ihminen vanhenee, hänen linssinsä menettää läpinäkyvyytensä lähellä ultraviolettisäteilyä, ja lasten näkemä säteily on jo aikuisille näkymätöntä.
Kädelliset ( vanhan maailman ihmiset ja apinat sekä uuden maailman naarasapinat ) ovat trikromaatteja, niissä on kolmenlaisia kartioita [7] . Keskivertoihmisen värikuva muodostuu kolmen päävärin ( punainen , vihreä , sininen ) yhdistelmistä. Kuitenkin alhaisella valovoimakkuudella sauvat voivat parantaa värinäköä [8] tuottamalla pienen alueen tetrakromatiaa väriavaruudessa. Tangot ovat herkimpiä vihreälle ja siniselle värille.
Ihmissilmä sisältää kolmenlaisia kartioita, jotka erottuvat valoherkästä pigmenttiään. Kahta niistä koodaa X-kromosomi [3] . Koska naisilla on kaksi erilaista X-kromosomia soluissaan, joillakin heistä voi olla kartioita, joissa on eri pigmenttejä , minkä seurauksena he ovat täysimittaisia tetrakromaatteja ja heillä on neljä samanaikaista kartiotyyppiä - jokaisella tyypillä on tietty herkkyys erilaisille. valon aallonpituudet näkyvässä spektrissä [6] . Eräässä tutkimuksessa ehdotettiin, että 2-3 %:lla naisista maailmanlaajuisesti voisi olla neljän tyyppisiä kartioita, joiden herkkyyshuippu on tavallisen punaisen ja vihreän kartion välillä, mikä lisää merkittävästi värien eroavuutta [9] . Toinen[ mitä? ] tutkimus osoitti, että 0,5 %:lla naisista ja 8 %:lla [10] miehistä voi olla kaksi fotoreseptoria ja yksi geneettinen mutaatio, ja vastaavasti heikentynyt värin havaitseminen verrattuna terveisiin trikromaatteihin. Muut tutkimukset osoittavat kuitenkin, että vähintään 50 %:lla naisista ja 8 %:lla miehistä voi olla 4 valopigmenttiä, mikä on pigmentin L-opsiinigeenin useiden muunnelmien ilmentymistä, mikä voi merkittävästi edistää värinäön kehittymistä. Ceteris paribus, tuloksemme osoittavat, että jos tällaisia miehiä testattaisiin tässä tutkimuksessa, he todennäköisesti osoittaisivat parempaa käsitystä suhteellisen "normaaleista" trikromaateista, samalla tavalla kuin tulokset heterotsygoottisilla naisilla. Siten tässä esitettyjen lajien tehostettu värierottelu heijastaa eroa värin havaitsemisessa, joka korreloi perinnöllisen X-kytketyn ominaisuuden kanssa. Tätä tekijää ei ole vielä otettu huomioon värinkäsittelyn psykologisessa tutkimuksessa merkittävässä osassa naishenkilöitä ja pienemmässä, mutta merkittävässä osassa yleistä miesväestöä [9] . Kesäkuussa 2012 tutkittuaan 20 vuotta naisia, joilla oli neljä tyyppistä kartiota (ei-toiminnalliset tetrakromaatit), neurotieteilijä Gabriele Jordan tunnisti naisia, jotka pystyivät erottamaan enemmän erilaisia värejä kuin trikromaatit [11] [12] . Lisäksi tutkijat onnistuivat löytämään naisen, jolla oli todellinen toiminnallinen tetrakromaattisuus ja joka todella erottaa sävyt paljon tavallista paremmin [3] .
Ihmisillä esinäkökäsittely tapahtuu verkkokalvon hermosoluissa . Ei tiedetä, miten nämä hermot reagoivat uuteen värikanavaan, eli pystyvätkö ne käsittelemään sen erikseen vai yksinkertaisesti yhdistämään sen olemassa olevilla kanavilla. Visuaalinen tieto poistuu silmästä näköhermon kautta ; ei tiedetä, onko näköhermolla vapaita resursseja selviytyä uudesta värikanavasta. Aivoissa tapahtuu monenlaista kuvan jälkeistä käsittelyä ; ei tiedetä, kuinka aivojen eri osat reagoivat, jos uusi värikanava ilmaantuu. Vuonna 2009 Washingtonin ja Floridan yliopiston tutkijat ilmoittivat onnistuneensa liittämään puuttuvan geenin värisokean oravaapinan verkkokalvon soluihin . Viisi viikkoa hoidon jälkeen apina alkoi yhtäkkiä erottaa punaisen ja vihreän [13] [14] [15] .