Как некоторые животные могут видеть ультрафиолетовый или инфракрасный свет?

Краткий ответ
У млекопитающих обнаружены специализированные УФ-колбочки, а также фоторецепторы с вторичной пиковой чувствительностью в УФ-диапазоне. На самом деле, синие колбочки человека чувствительны к ближнему ультрафиолету.

Предыстория
У человека обычно считается, что видимый спектр находится в диапазоне от 390 до 700 нм . На рис. 1 показана спектральная чувствительность различных фоторецепторов человека.

^{Рис. 1. Спектральная чувствительность четырех классов рецепторов. Источник: Викиучебник; Сенсорные системы}

У беспозвоночных довольно часто встречается чувствительность к ближнему УФ. Однако некоторые грызуны (мыши, песчанки и суслики) также имеют пик чувствительности при 359–511 нм. Считается, что у этих грызунов и некоторых сумчатых, чувствительных к ультрафиолетовому излучению, это связано с особым типом колбочек , чувствительных к ближнему ультрафиолетовому излучению ( Jacobs et al ., 1991 ; Winter et al . , 2003 ). Ближний УФ называется УФ-А и охватывает 315–380 нм . Точно так же у птиц, по-видимому, имеется специальный четвертый класс колбочек для обнаружения УФ -излучения (Benett & Cuthill, 1994) .

У дальтоников цветочной летучей мыши чувствительность к УФ-излучению была приписана фоторецептору с двумя пиками чувствительности: один в зеленом диапазоне, а другой около 365 нм и снижается до 310 нм (Winter et al , 2003) . Следовательно, чувствительность к УФ-излучению может быть обеспечена колбочками с широкой чувствительностью в диапазоне УФ-диапазона .

На самом деле было показано, что афакичный человеческий глаз (глаза с хрусталиком, удаленным после операции по удалению катаракты, являются афакичными) чувствителен к ближнему УФ . Как видно на рис. 1, синие колбочки на самом деле довольно чувствительны к ближнему ультрафиолету. Оказывается, линза поглощает большую часть УФ-излучения , делая УФ-свет бесполезным для людей со здоровыми глазами (Griswold & Stark, 1992) .

Инфракрасная (ИК) чувствительность у змей опосредована ямочными органами, а не глазами. По сути, они являются тепловыми датчиками и, вероятно, не опосредуют зрение как таковое (Newman et al ., 1982) . Мне не удалось найти никакой соответствующей информации об инфракрасном зрении или о том, как оно должно быть опосредовано. На самом деле, я сомневаюсь, что инфракрасное излучение вообще используется для зрения, т. е. для реконструкции визуальной сцены. ИК-видение используется больше в форме общего обнаружения течки.

<sub>Ссылки
- Benett & Cuthill, Vis Res (1994); 34 (11): 1471–1478
- Griswold & Stark, Vis Res (1992); 32 (9): 1739-43
- Джейкобс и др ., Nature (1991); 353 :655-6
- Newman et al ., Sci Am (1982); 246 (3): 116-27
- Winter et al . , Nature (2003); 425 : 612-4</sub>

Да, у них разные фоторецепторы, а также схемы для интерпретации информации от этих фоторецепторов. У людей есть 3 типа колбочек, которые лучше всего реагируют на красный, зеленый или синий свет, но это не сигнал включения или выключения. Красная или синяя колбочка может по-прежнему гореть зеленоватым светом, просто она срабатывает гораздо реже. Мозг принимает этот ввод и определяет цвет на основе относительной скорости возбуждения красных/синих/зеленых колбочек.

Таким образом, для животного, которое может видеть в ультрафиолетовом или инфракрасном диапазоне, ему нужны как фоторецепторы, которые реагируют на эту длину волны света, так и способность интегрировать эту реакцию в более широкую картину того, как работают все фоторецепторы.