Возможно ли, что в результате мутации человек мог видеть инфракрасное излучение или другие «цвета»?

введите описание изображения здесь

Входящий свет реагирует с несколькими типами колбочек в глазу. У человека есть три типа колбочек, чувствительных к трем разным спектрам, что приводит к трехцветному цветовому зрению. Каждая отдельная колбочка содержит пигменты, состоящие из апопротеина опсина, который ковалентно связан либо с 11-цис-гидроретиналем, либо реже с 11-цис-дегидроретиналем.

Опсины (фотопигменты), присутствующие в колбочках L и M, кодируются на Х-хромосоме. Очень небольшой процент женщин может иметь дополнительный тип цветового рецептора, потому что у них разные аллели гена опсина L на каждой Х-хромосоме. Инактивация Х-хромосомы означает, что в каждой колбочке экспрессируется только один опсин, поэтому некоторые женщины могут демонстрировать степень тетрахроматического цветового зрения. Тетрахроматность также наблюдается у нескольких видов птиц, рыб, амфибий, рептилий и насекомых.

Люди не могут видеть ультрафиолетовый свет напрямую, потому что хрусталик глаза блокирует большую часть света в диапазоне длин волн 300–400 нм.

Итак, помимо вышеупомянутых исключений, возможно ли благодаря мутациям или генной инженерии видеть УФ или инфракрасное излучение. Какие мутации должны быть сделаны или изменения должны быть сделаны в опсинах слишком большими, чтобы создать «чужие» глаза?

Хотя может быть проще встроить микрочип и камеру .
Кажется, я припоминаю, что дети обычно могут видеть дальше в УФ-диапазоне, чем взрослые, возможно, потому, что их линзы меньше... но не верьте мне на слово.
Возможна чувствительность к УФ-излучению, и у некоторых животных есть опсины, чувствительные к УФ-излучению. ИК не может вызывать электронные переходы. Они могут влиять только на колебательные состояния. Следовательно, механизм восприятия ИК-излучения будет совершенно иным, чем механизм восприятия УФ-видимого спектра.
@keshlam: на самом деле это потому, что объектив фильтрует УФ-излучение, и чем вы старше, тем больше он фильтрует. Люди без хрусталика (или искусственного хрусталика) действительно могут видеть УФ, но не как дополнительный цвет, а скорее как общее белое свечение.
Вас могут заинтересовать тетрахроматы ( en.wikipedia.org/wiki/Tetrachromacy ), похоже, некоторые люди способны на это.

Ответы (2)

Да.

Дальнее красное зрение (> 700 нм)

В этой статье экспериментально подтверждена способность белков, связывающихся с сетчаткой, поглощать дальний красный свет (между 700–850 нм) . Хотя авторы не пытались сделать это in vivo на животной модели, им удалось с помощью направленного мутагенеза вызвать значительный сдвиг пика поглощения хромофора ретиналь-связывающего белка.

Авторы показывают сдвиги, вызванные этими мутантными белками, на рисунке ниже. У мутантов значительно различаются пики поглощения, и если предположить, что белки не утратят своей способности передавать сигналы через зрительные нервы, они позволят видеть на разных длинах волн.

введите описание изображения здесь

Ультрафиолетовое зрение (300-400нм)

Известно, что люди с отсутствием хрусталика ( афакия ) способны видеть ультрафиолетовый свет. Как отмечено в вопросе, линза блокирует длинноволновое УФ, а ее удаление или отсутствие приводит к ультрафиолетовому зрению (хотя и с низкой резкостью из-за отсутствия линзы).

Однако пациенты с афакией сообщают, что у этого процесса есть необычный побочный эффект: они могут видеть ультрафиолетовый свет. Обычно его не видно, потому что линза его закрывает. Некоторые искусственные хрусталики также прозрачны для УФ-излучения с тем же эффектом. Рецепторы в глазу для синего света на самом деле могут видеть ультрафиолет лучше, чем синий. Говорят, что военная разведка использовала этот талант во время Второй мировой войны, наняв афакичных наблюдателей для наблюдения за береговой линией в поисках немецких подводных лодок, подающих сигналы агентам на берегу с помощью ультрафиолетовых ламп.

Я не слишком уверен в ИК-поглощении. ИК не имеет достаточно энергии, чтобы вызвать электронные переходы. Более того, я не смог найти упоминания об «ИК» или «инфракрасном» в связанной статье. Упомянутые там длины волн соответствуют дальнему красному.
Многие животные, «чувствующие» ИК, используют для этого терморецепторы. Механизм полностью отличается от механизма опсинов.
@WYSIWYG Я не понимаю, что вы подразумеваете под «недостаточно энергии». Существует целая область , посвященная поглощению, вызванному электронными переходами в инфракрасной области. Кроме того, ИК-зондирование на основе терморецепторов работает для гораздо более длинных волн от 5 до 30 мкм . Вместо этого я отредактировал ответ, указав «ближний инфракрасный диапазон», поскольку мутант M11 имеет значительное поглощение более 700 нм (крайняя правая граница графика).
ИК-спектроскопия измеряет колебательные переходы, как ясно указано в первой строке. Я имел в виду, что ИК не переводит электроны в возбужденное состояние (именно это я имею в виду под электронными переходами). Они вызывают растяжение и изгибание связей (которые представляют собой колебательные переходы). То, что вы имеете в виду, называется far-red .
ДА Однажды я МОГ увидеть в очень темном месте очень-очень слабое красное или оранжевое свечение света в ИК-осветителе камеры видеонаблюдения, который был довольно большого размера (может быть, 10-12 см в диаметре) и содержал много ИК-светодиодов. ; когда мы везли музыкальные инструменты из программы в здании школы. Сначала я вдруг подумал, а не выгляжу ли я что-то странное? или иллюзия? некоторое время спустя я мог видеть (как будто мы чувствуем ночью звезды со временем замечаем), да там оттенок темноты совсем другой более красноватый, точка-точка. С мобильным фонариком я обнаружил, что это камера видеонаблюдения.
Дальний красный цвет (например, 780 нм) на самом деле не то же самое, что истинный инфракрасный свет (выше 800 нм), который не может активировать нормальный человеческий опсин, чувствительный к красному цвету. Ī̲ имеют некоторую умеренную чувствительность к дальнему красному свету, то есть видят тусклый красный свет там, где другие люди ничего не видят, но ИМХО это не совсем «инфракрасная чувствительность», даже если светодиоды, излучающие некоторое количество дальнего красного света, помечены как «инфракрасные». по какой-то причине.

Ответ марта Хо довольно хорош. Несколько дополнительных тонкостей:

  • Популяция людей содержит ДНК, кодирующую два существенно разных М-рецептора. (отличается более чем нормальным изменением ) См. тетрахроматию у людей . (Это не дает ИК-зрения, кроме...)
  • Популяция людей содержит ДНК, кодирующую несколько различных L-рецепторов . Два хорошо изученных варианта имеют очень похожие пиковые значения поглощения при 555 нм а также 559 нм . Хотя у одного варианта чуть более толстый «хвост» в ИК-диапазоне, обычно это не приводит к значительному ИК-зрению, за исключением…
  • Люди, которые работают с интенсивными лазерами ближнего ИК-диапазона, сообщают, что видели множество «странных розовых» лучей от достаточно интенсивных лазеров. Это происходит со скотопически приспособленными глазами и кажется «трудно интерпретируемой» смесью возбуждения палочка + L. Кроме того, некоторые люди сообщают об эффекте Вуда (интенсивное ИК-рассеяние солнечного света травой и листьями), когда видимые длины волн отфильтровываются после корректировки скоптопа. Одна из теорий инфракрасного зрения у людей заключается в том, что обнаружение осуществляется посредством двухфотонного процесса в палочках. Учитывая, что воспринимаются только интенсивные источники, это не слишком надуманно. (... и это довольно круто -- нелинейная оптика в собственном глазу...)
Возможно ли, что в результате мутации человек мог видеть инфракрасное излучение или другие «цвета»?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v