Почему некоторые люди могут видеть невидимое для остальных

Свет, отражающийся от того или иного объекта, сначала проходит через роговицу. Часть его пропускается через зрачок, который, сужаясь и расширяясь, может дозировать количество входящих лучей. Следующим на пути предстает хрусталик, обладающий функцией дополнительной фокусировки.



Конечной точкой назначения является сетчатка – слой ткани, покрытый фоторецепторами. Последние реагируют на свет в диапазоне длин волн от 380 до 700 нанометров и трансформируют полученную энергию в электрические сигналы. Те попадают по зрительному нерву в мозг, который преобразует их в отчетливую картинку.



Таким образом, мы имеем дело с многоэтапным процессом. Если на какой-нибудь из стадий что-то идет не так, у нас возникают проблемы со зрением. Но некоторые отклонения позволяют человеку видеть то, чего не замечают другие.

Ультрафиолетовое и инфракрасное зрение

Свет – это не только видимый спектр, но и отдельные «царства» ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-излучения. Может показаться, что было бы очень неплохо видеть и в этих диапазонах, но эволюция, наверное, неслучайно лишила нас этой возможности. Тот же ультрафиолет может быть вреден не только для кожных покровов, но и для глаз. Защитные барьеры от него находятся в хрусталике – это желтоватые пигменты, поглощающие ультрафиолет.



При этом у некоторых людей хрусталик отсутствует в одном или обоих глазах. Такой дефект называется афакией. В этом случае ультрафиолет беспрепятственно достигает сетчатки и активирует её фоторецепторы. Страдающие этим заболеванием говорят, что он кажется им беловато-голубым или фиолетовым.

Афакия была, в частности, у художника Клода Моне, которому при лечении катаракты удалили хрусталик одного глаза. Он жаловался на то, что видит все вокруг слишком голубым, а также на другие проблемы со зрением. Произведения, написанные после операции, дают представление о том, как это выглядело для него.



На другом конце спектра большинство людей видят красный цвет. Его длина волны заканчивается примерно на 800 нанометрах, а дальше идет так называемое инфракрасное излучение. Чем выше длина волны, тем меньше энергии у света, и в данном случае энергии не хватает, чтобы запустить внутри человеческого глаза химическую реакцию, генерирующую электрические сигналы.

В течение 20 века несколько ученых, изучавших пределы своего зрения в лабораторных условиях, сообщили о наблюдении инфракрасного света, пусть и в небольшом количестве. А в 2014 году один научный коллектив решил разобраться, как именно происходит этот процесс.

Исследователи подавали импульсы инфракрасного лазерного излучения в глаза участников эксперимента, и добились фиксации этого воздействия во всех случаях. При этом происходила очень странная вещь. Длина волны света, который видели люди, была вдвое меньше выдающейся лазером.



Если исходный сигнал шел на 1000 нм, человек воспринимал его на частоте 500 нм, приходящуюся на зеленую часть спектра. Это наводило на мысль, что при быстрой пульсации лазера фоторецепторы обрабатывают два импульса одновременно, удваивая тем самым количество воспринимающейся энергии.

Люди, которые видят до 100 миллионов цветов и их оттенков

Итак, отдельные люди могут видеть свет на длинах волн, которые выходят за рамки «общедоступного» диапазона. Однако некоторые из нас способны различать дополнительные цвета.

Известно, что фоторецепторы делятся на палочки и колбочки. У большинства Homo sapiens последние бывают трех видов – они содержат пигменты, поглощающие свет в синей, зеленой или красной частях спектра. Про то, что миллионы воспринимающихся цветов образуются из этих исходных, мы тоже наслышаны. Но у некоторых людей есть и четвертый вид колбочек.



Они появляются вследствие того, что гены, отвечающие за производство красных и зеленых колбочек, находятся в Х-хромосоме. Это означает, что у обладателей двух «нуклеопротеидных структур» данной конфигурации две копии этих генов. При мутации в одной из Х-хромосом могут быть порождены колбочки, пигмент которых чувствителен к другим цветам. Оттенок способен быть каким угодно, и он далеко не всегда сказывается на зрении человека. Он может дублировать уже имеющийся цвет или вообще никак не проявлять себя.

Однако изредка четыре типа колбочек активируются разными цветами, и в этом случае они генерируют немыслимый для обычного человека ассортимент красок. Люди с этим типом зрения называются тетрахроматами. Они способны видеть оттенки, недоступные для остальных индивидов. Вернее, эти счастливчики различают цвета, которые кажутся нам совершенно одинаковыми. То есть они никогда не спутают черные носки с темно-синими. Остается только догадываться, каким видят мир раки-богомолы, у которых от 16 до 21 вида фоторецепторов.