몇 달 전, 저는 근시가 시작된 여섯 살 된 사무엘을 치료하고 있었습니다. 그는 나이에 비해 매우 빠르며 내가 그에게 주는 테스트와 그의 눈 속에서 내가 보는 것에 대해 자주 질문합니다.
그런데 마지막 질문에 놀랐습니다.
사무엘은 그의 아버지처럼 색깔을 잘 보지 못하는 사람들도 있다는 것을 알고 있습니다. 하지만 그의 작은 개 스카치는 어떻습니까?
나는 수의사가 아니며 그들의 전문 분야에 침입하고 싶지 않습니다. 하지만 안과의사로서 사무엘의 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있는 몇 가지 통찰력을 제공할 수 있습니다.
콘과 막대
주변광은 광선으로 배열된 입자(광자)로 구성됩니다. 광선은 이동하여 물체에 부딪칩니다. 표면의 특성과 재료의 구성에 따라 일부 광선은 흡수되고 다른 광선은 반사됩니다. 반사된 광선의 파장은 눈에 보이는 물체의 색상을 결정합니다.
인간의 시각과 관련된 모든 것과 마찬가지로 색상 인식도 복잡합니다. 눈 뒤쪽의 민감한 부분인 망막에는 원추체와 막대체라는 두 가지 유형의 광자 수용체가 있습니다. 망막 중앙에 있는 원뿔(중심와)은 밝은 빛을 받고 색상 인식을 담당합니다.
콘에는 세 가지 유형이 있습니다. 각 종에는 옵신이라는 특정 광합성 색소가 포함되어 있으며, 이는 그 성질을 결정합니다. 옵신은 특정 유전자의 영향을 받아 생산됩니다. 더 짧은 옵신(“Cone S”: 짧은) 주로 청색광(420nm)과 상호작용합니다. 더 긴 원뿔(“L 원뿔”)은 주황색 및 빨간색 빛(560nm)과 그 사이(“M 원뿔”)에 더 민감합니다. 가운데)는 녹색(530 nm)이 있을 때 활성화됩니다.
그러나 각 원뿔은 눈에 들어오는 각 광선에 반응합니다. 예를 들어, 빨간 공은 S 원뿔(3/10)에서 약한 반응을 보이고, M 원뿔(5/10)에서는 약간 더 강한 반응을, L 원뿔(8/10)에서는 강한 반응을 생성합니다.
뇌는 각 원추체의 신호를 결합하여 자신이 보는 색상을 만듭니다. 따라서 이전 예에서 인식된 색상은 3-5-8로 코딩되며 이는 우리가 빨간색으로 알고 있는 색상에 해당합니다. 분홍색은 코드 4-6-6, 파란색은 8-6-3일 수 있습니다. 각 트리콘 신호 세트는 고유하므로 모든 형태에서 다양한 모양을 감상할 수 있습니다.
즉, 유전암호가 온전한 한 말입니다.
색각과 관련된 유전자에 돌연변이가 있거나 결함이 있을 수 있으며, 이 경우 사람은 부분적으로 또는 완전히 손상됩니다. 이러한 이상 현상 중 가장 유명한 것은 색맹(적록색맹 또는 이색성)입니다.
(주식투쟁)
동물은 어떻습니까?
동물과 마찬가지로 인간의 색각은 진화를 통해 진화해 왔으며 환경, 사냥하는 먹이, 피해야 하는 위협에 따른 각 종의 필요에 따른 결과입니다.
예를 들어, 새들은 자외선을 볼 수 있게 해주는 네 번째 옵신을 가지고 있습니다. 우리의 수정체(내부)가 자외선을 걸러내기 때문에 인간은 이 빛을 인식할 수 없습니다. UV 방사선은 채집 및 짝 선택을 포함한 새의 행동 결정에 영향을 미칩니다.
따라서 새의 색각은 더욱 복잡하며, 그 결과 무수히 많은 색을 인식할 수 있는 비둘기가 모든 종 중에서 최고의 색각 상을 받았습니다.
곤충도 자외선을 봅니다. 이 기능은 색각이 매우 좋지 않더라도 꽃가루를 감지하는 데 필수적입니다. 그들의 눈은 색깔보다 움직임을 더 잘 보는 여러 개의 렌즈(수염과)로 구성되어 있습니다. 이는 빠른 비행 중에 더 실용적입니다.
숲에 사는 대부분의 포유류는 옵신이 두 개밖에 없습니다. 이는 진화 과정에서 주황색과 빨간색과 관련된 색상을 잃어버렸기 때문입니다. 이것은 인간과 달리 이 동물들이 사냥꾼의 주황색 턱받이를 보지 못하는 이유를 설명합니다.
반면에 뱀은 적외선 수용체 덕분에 빨간색과 적외선에 더 민감합니다. 이는 밤에도 온도를 구별할 수 있기 때문에 먹이를 탐지할 때 유리합니다.
원숭이가 세 개의 옵신을 가지고 있어 인간과 가장 가까운 친척이라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 삼색이라고 하네요.
(주식투쟁)
스카치로 돌아가기
우리의 친구인 스카치 위스키처럼 개들의 시각은 완전히 다릅니다.
인간과 달리 개의 눈은 두개골 측면에 위치합니다. 결과적으로 개는 더 넓은 시야(250~280도)를 가지지만 동시 시야는 적습니다.
그래서 스카치의 움직임에 대한 비전은 그의 시야 전반에 걸쳐 잘 발달되어 있습니다. 그러나 그것의 중심 시력은 실제로 우리보다 6배 더 약합니다. 이는 안경을 착용하지 않은 근시인 사람의 시력과 동일합니다. 왜? 개의 망막에는 중심와(fovea)가 없으므로 원뿔의 수가 적기 때문입니다.
그러나 개의 눈에는 원뿔이 적고 막대가 더 많습니다. 추가 보너스로, 그들은 태판 투명체(tapetum lucidum)라고 불리는 추가 망막 층을 가지고 있습니다. 이 성분들이 결합되면 개는 희미한 빛과 밤에 더 잘 볼 수 있습니다. 이 층은 빛을 받아 두 번째 노출을 위해 망막에 다시 반사합니다. 이것은 강아지의 눈이 밤에 빛나는 것처럼 보이는 이유를 설명합니다.
색상에 있어서 개는 이중색상입니다. 그들은 노란색, 녹색, 청자색만 인식합니다. 색상은 창백하고 파스텔톤처럼 보입니다. 그리고 일부 색상은 대비되지 않습니다. 이것이 녹색 잔디 위의 빨간 공이 회색 배경에서 대비가 거의 없이 연한 노란색으로 나타나는 이유입니다.
따라서 공의 색깔에 따라 스카치는 공을 보지 못하고 결과적으로 사무엘을 잃어버린 표정으로 바라볼 가능성이 있습니다. 적외선의 경우 눈이 아닌 코를 통해 열을 느낍니다.
고양이도 이색성입니다. 따라서 그들의 시력은 개의 시력과 유사하지만 색상 팔레트는 다릅니다. 즉 보라색과 녹색에 더 가깝습니다. 그들은 빨간색과 녹색을 인식하지 못하기 때문에 본질적으로 색맹입니다. 그들은 또한 매우 근시안적입니다. 그들의 명확한 시야는 그들 앞의 몇 미터로 제한됩니다.
고양이의 진화 과정에서 보상을 위해 다른 감각이 등장했습니다. 무엇보다도 그들은 약간의 불일치만 인식하지만 움직임을 인식하는 데는 탁월합니다. 쥐가 빨리 움직인다!
모든 종은 환경에 적응하며 인간도 예외는 아닙니다. 우리가 점점 더 많은 전자 장치와 인공 색소에 노출되면서 지금으로부터 500년 후에 우리의 색각이 어떻게 될지 누가 알겠습니까?
그러나 이것은 사무엘이 자라서 대답해야 할 질문입니다.
