Pszczoły widzą nadfiolet, gady – podczerwień, ale nie mamy się czego wstydzić. Budowa oka pozwala przeciętnemu człowiekowi rozróżnić około miliona kolorów i odcieni. Rzadko które zwięrzę (poza naszymi najbliższymi krewnymi, czyli ssakami naczelnymi) może się równać pod tym względem z Homo sapiens. A jednak większość ludzi postrzega świat znacznie mniej kolorowo, a już z pewnością nie umie nazwać tych wszystkich barw.
Dlaczego? Naukowcy nie są pewni – nadal nie wiemy dokładnie, jak kolor powstaje w mózgu i jakie przemiany biochemiczne do tego prowadzą. Ale z badań wyłaniają się zależności, których do niedawna nikt nie podejrzewał. Chociażby odpowiedź na odwieczne pytanie – dlaczego mężczyźni widzą mniej kolorów niż kobiety?
Bałagan w archiwum X
Kłótnie o to, która płeć jest lepsza w tej dziedzinie, wydają się uniwersalne i całkowicie niezależne od kultury, w której się wychowujemy. Muszę zmartwić męską część czytelników – wygląda na to, że statystycznie to one mają przewagę. Po części jest to skutek uwarunkowań ewolucyjnych. Nasi praprzodkowie spędzali sporo czasu na polowaniach – przy wypatrywaniu zwierzyny nie są istotne subtelności palety barw. Co innego, gdy trzeba zbierać owoce, jagody, korzenie – a więc robić to, co nasze praprzodkinie. Lepsza percepcja kolorów jest więc zapewne po prostu zakodowana w żeńskim DNA.
Dowodzi tego fakt, że większość genów odpowiedzialnych za rozpoznawanie barw (w tym te kodujące barwniki występujące we wrażliwych na kolory komórkach siatkówki – czopkach) znajduje się na chromosomie X. Przedstawiciele płci męskiej mają tylko jeden taki chromosom, podczas gdy kobiety dysponują jego dwiema kopiami. Dlatego wszelkie mutacje związane z rozpoznawaniem barw dużo częściej ujawniają się u panów. Szacuje się, że nawet 8 proc. mężczyzn dotkniętych jest takimi zaburzeniami. Szacuje się, gdyż większość z nich żyje i umiera, nie mając pojęcia o swojej ułomności. Czasami tylko przypadek sprawia, że dowiadujemy się o tym, że dwa kolory o różnych nazwach, które uznajemy za niemal identyczne, przez znakomitą większość populacji postrzegane są jako zupełnie odmienne.
Ślepotę barw jako pierwszy opisał pod koniec XVIII w. angielski uczony John Dalton. Mylił on zieleń z czerwienią oraz kolor niebieski z różowym. Dzisiaj wiemy, że cierpiał na deuteranopię – jego oczy pozbawione były „zielonych” czopków, odpowiedzialnych za percepcję barw w środkowym zakresie widma. Dla deuteranopika różnice między czerwienią, żółcią i zielenią są czystą abstrakcją. Podobnie zresztą jak różnice między fioletem, purpurą, niebieskim i lawendowym. Bardzo podobnie widzą świat protanopicy – pozbawieni czopków „czerwonych”. W ich wypadku na problemy z rozróżnianiem barw nakłada się także ogólne ich przyćmienie, utrudniające np. odróżnienie czerwieni od czerni. Protanopik za kierownicą może być dosyć niebezpieczny – czerwone światła widzi, jakby były zgaszone.
Te dwie formy dichromatyzmu dotykają głównie mężczyzn. Trzecia – tritanopia, czyli brak czopków „niebieskich” – pojawia się równie często u kobiet i mężczyzn. Gen kodujący niebieski pigment światłoczuły znajduje się na chromosomie 7., jego dziedziczenie nie jest więc sprzężone z płcią. Tritanopicy nie potrafią odróżnić żółci od niebieskiego.
Dichromatyzm to drastyczna forma wad wzroku – nieco łagodniejsze są analogiczne anomalie trichromatyczne. U protanomalików, deuteranomalików i tritanomalików czopki wszystkich trzech rodzajów istnieją, ale percepcja poszczególnych barw jest w różnym stopniu upośledzona.
Owoce i seks
Trichromatyzm, czyli umiejętność rozpoznawania kolorów w trzech kanałach barwnych, pojawił się u naszych praprzodków ponad 20 mln lat temu. Jego powstanie było m.in. konsekwencją porzucenia nocnego trybu życia – w ciemności kolory widać słabo lub wcale. Drugi powód to przestawienie się na dietę roślinną. Presja selekcyjna była bezlitosna dla osobników mających kłopoty z odróżnieniem owoców jadalnych od trujących. „Dobre oko” ułatwiało też znalezienie atrakcyjnego partnera seksualnego. Blisko 70 proc. bodźców, jakie odbiera nasz mózg, trafia do niego za pośrednictwem oczu.
Kiedy tęcza ma 10 barw
Aby przypieczętować wyższość kobiet na polu rozpoznawania barw, warto wspomnieć jeszcze o tetrachromatyzmie. Otóż dzięki dwóm chromosomom X i dwóm kompletom genów niektóre kobiety widzą więcej barw niż inni. Wystarczy, że zamiast zestawu identycznych kopii, na jednym z chromosomów znajdzie się zmutowana wersja genu, powodująca powstanie czopków odbierających nieco inny kolor niż czerwony, zielony lub niebieski.
Opisano alternatywne warianty czopków czerwonych i zielonych – geny kodujące zawarte w nich białka światłoczułe leżą bardzo blisko siebie i w czasie rekombinacji genetycznej, poprzedzającej powstanie komórek jajowych, często dochodzi do ich mutacji. Za sprawą zjawiska zwanego inaktywacją chromosomu X, niektóre komórki uruchamiają ekspresję białek z jednej kopii, inne zaś z drugiej. W efekcie w oku tetrachromatyczki znajdują się cztery rodzaje czopków.
Oko wyposażone w taką aparaturę każdy z kolorów rozbiera na cztery, a nie tak jak u większości ludzi na trzy składowe – liczba kombinacji wzrasta więc do kolejnej potęgi. Zakładając, że rozdzielczość każdego z rodzajów czopków to około stu możliwych odcieni, tetrachromatyczki są w stanie rozpoznać efektywnie 100 mln barw. Podobno tęcza oglądana takim okiem ma dziesięć kolorów – a widzi ją w ten sposób od 2 do 3 proc. kobiet. Mężczyźni mogą o czymś takim co najwyżej pomarzyć.
Od czopków do kory mózgowej, czyli jak rozpoznajemy kolory
Światło odbite od obiektu, na który patrzymy, przechodzi przez rogówkę, a następnie przez źrenicę, soczewkę i ciało szkliste dociera do siatkówki, wewnętrznej warstwy oka. To właśnie w niej znajdują się receptory światłoczułe – ok. 100 mln pręcików i 6 mln czopków. Zawierające rodopsynę pręciki umożliwiają widzenie czarno- -białe, a za percepcję barw odpowiedzialne są czopki. Kolory widzimy dzięki trzem rodzajom tych komórek. Każdy z nich reaguje na fale elektromagnetyczne różnej długości: światło czerwone (ok. 700 nm), zielone (ok. 530 nm) i niebieskie (ok. 420 nm). Każdy kolor, jaki może rozpoznać wzrok przeciętnego człowieka, można opisać tymi trzema składowymi. To właśnie opierając się na tej zasadzie, opracowano system odwzorowania kolorów RGB (red – green – blue, czyli czerwony – zielony – niebieski), funkcjonujący w komputerach, aparatach i kamerach cyfrowych. Bodziec w postaci kwantu światła pobudza szereg procesów biochemicznych w czopku, których skutkiem jest impuls elektryczny. Informacja przekazywana jest do mózgu poprzez nerw wzrokowy. Po drodze część włókien nerwowych zmienia stronę – w skrzyżowaniu wzrokowym – by trafić do ciała kolankowatego bocznego (a także do pokrywy śródmózgowia i wzgórza). Z tej struktury mózgowej wychodzą włókna tzw. promienistości wzrokowej, docierające do głównego ośrodka wzroku w korze płata potylicznego mózgu. Tam właśnie, na podstawie porównania względnej intensywności wzbudzenia trzech typów czopków, powstaje wrażenie koloru. Choć proces jest skomplikowany, nasz mózg potrzebuje na to zaledwie ok. stu milisekund, czyli jedną dziesiątą sekundy.
Ślepota kulturowa
Na sposób, w jaki postrzegamy kolory, olbrzymi wpływ ma także kultura, w której żyjemy i nasz język. Dzieci zaczynają rozpoznawać barwy na przełomie pierwszego i drugiego roku życia. Co ciekawe – do momentu, póki nie nauczą się nazw kolorów, ich rozpoznawaniem zawiaduje prawa półkula mózgu. Gdy już opanują tę umiejętność, proces rozpoznawania przechodzi do półkuli lewej. Konflikt między półkulami sprawia, że przeczytanie ciągu „żółty, czerwony, zielony, niebieski” przyprawić może o niezłe zamieszanie.
Jak dowodzą badania antropologów i językoznawców, percepcja kolorów ma charakter dosyć uniwersalny. W większości języków występuje podobny zestaw określeń podstawowych ośmiu barw, odnoszący się do podobnych grup. Bez względu na to, czy rozmawiamy z mieszkańcem Afryki, Azjatą czy też Europejczykiem – kolory będziemy rozumieć i kojarzyć niemal identycznie.
Łatwo będzie nam też przyswoić sobie nazwy barw w innym języku. Ale ta reguła również ma swoje wyjątki – istnieją grupy językowe, których przedstawiciele posługują się zaledwie kilkoma określeniami. W skrajnych przypadkach ich liczba zredukowana jest do zaledwie dwóch! O kolorach „ciemnym” i „jasnym” mówią ludzie z plemienia Dani z Nowej Gwinei. Z bliżej niewyjaśnionego powodu posługiwanie się nazwami barw było im po prostu niepotrzebne. Nie oznacza to bynajmniej, że Dani nie potrafią rozróżniać kolorów i poprawnie przyporządkowywać ich odpowiednim nazwom – potwierdziły to badania przeprowadzone w latach 60. i 70. XX w. przez Eleanore Heider.
Inne plemię z Nowej Gwinei – zamieszkujący dorzecze Sepiku lud Berinmo – używa pięciu podstawowych określeń. Kiedy poprosimy osobę z tego plemienia o przyporządkowanie 160 barw do poszczególnych określeń, w grupie nazywanej przez Berinmo „Nol” znajdą się kolory, które Europejczycy nazwaliby zielonym, fioletowym i niebieskim. Jeszcze bardziej zaskakująco prezentowałaby się grupa „Wap”, do której trafiłyby jasne odcienie zieleni, niebieskiego, ale też fioletu, różu i żółci. Podobnie jak Berinmo klasyfikują barwy członkowie afrykańskiego plemienia Himba.
Skąd biorą się te rozbieżności? Trudno powiedzieć. Jedno natomiast jest pewne – wszystkim ludziom zdecydowanie łatwiej przychodzi rozróżnianie i zapamiętywanie kolorów, które mają odrębne nazwy w ich własnym języku.
Szara rzeczywistość
Problemy z odróżnianiem barw mogą wywierać na nasze życie potężny wpływ, choć często nie zdajemy sobie z tego sprawy. Z taką „wadą wzroku” nie mamy czego szukać np. w branży biotechnologicznej. Testy diagnostyczne, barwniki stosowane w mikroskopii czy też jednorazowe naczynia laboratoryjne do przechowywania próbek bardzo często wykorzystują czerwony i zielony – barwy, których nie jest w stanie rozróżnić osoba cierpiąca na deuteranopię. Inna dziedzina, która bez koloru obejść się nie może, to ornitologia. Oznaczenie poszczególnych gatunków ptaków (np. z rodziny łuszczaków, gdzie różnice w ubarwieniu są naprawdę niewielkie) jest ponad siły osób cierpiących na którąś z form „ślepoty barwnej”.
Podkręć sobie oko
Postrzeganie kolorów można zmienić fizycznie lub chemicznie. Przysłowiowe różowe okulary w nowoczesnej wersji zastąpiono soczewkami kontaktowymi, które zmieniają percepcję barw. Zakłada się je na jedno oko – z reguły nie to dominujące, tylko drugie, którym widzimy nieco gorzej. Filtr barwny w soczewce sprawia, że nieco zwiększa się rozdzielczość chromatyczna. Oczywiście osoba cierpiąca na dichromatyzm, założywszy tego typu szkło, nie widzi tak samo jak przeciętny człowiek, ale jest w stanie rozróżnić więcej barw niż normalnie. Jeśli chodzi o „chemię”, praktycznie wszystkie substancje psychoaktywne mają wpływ na percepcję kolorów. Prym wiodą tutaj narkotyki psychodeliczne z grupy fenyloetyloamin. Praktycy utrzymują, że pod wpływem MDMA następuje drastyczne przesunięcie spektrum w stronę zieleni. Z kolei po 2C-B, dimetylotryptaminie i psylocybinie widzi się świat w ciepłych odcieniach żółci i pomarańczowego. Podobnie działa tujon – alkaloid zawarty w absyncie. Jego duże dawki wywołują ksantopsję, czyli przesunięcie widma w stronę koloru żółtego (niewykluczone, że to właśnie namiętności do absyntu van Gogh zawdzięczał swój „żółty okres”). Na postrzeganie barw wpływać może nawet viagra – popularny lek na zaburzenia erekcji!
Daltoniści nie powinni też szukać szczęścia jako graficy – fotografie przygotowane przez nich do druku mogą wyglądać intrygująco. Pocieszający jest fakt, że ślepota barwna może być zaletą w sztuce. Dzieła wielu malarzy dotkniętych różnymi jej odmianami weszły na zawsze do kanonu sztuk pięknych. Wystarczy wspomnieć prekursora impresjonizmu Williama Turnera, kubistę Fernanda Légera czy wybitnego pejzażystę Johna Constable’a. Ba – możliwe, że zaburzenia widzenia wpłynęły nawet na twórczość takich artystów jak van Gogh czy Degas, choć historycy sztuki do dziś się o to spierają.
Staje się to mniej zaskakujące, gdy uświadomimy sobie, jak wiele schorzeń może wpłynąć na nasze postrzeganie barw. Oprócz wrodzonych wad w budowie światłoczułych komórek na liście są także urazy, choroby neurodegeneracyjne, stwardnienie rozsiane (może atakować nerw wzrokowy) oraz zwyrodnienie plamki żółtej (AMD). To ostatnie związane jest z wiekiem – po 45. roku życia dotyczy ok. 10 proc. ludzi, po 75. – aż 28 proc. A to oznacza, że wielu z nas może kiedyś zobaczyć świat w zupełnie innych kolorach.
Uwaga na brzegi!
Fenomenem, mającym w dodatku implikacje praktyczne, jest fakt odmiennego postrzegania barw na granicy pola widzenia. Rozmieszczenie czopków wzrokowych w obrębie siatkówki sprawia, że pewne barwy – np. czerwień – zdecydowanie gorzej widzimy w rejonie peryferyjnym. Najszersze jest pole postrzegania barwy zielonożółtej. Tak więc czerwony samochód łatwiej jest dostrzec z większej odległości, ale gdy nadjeżdża z boku, zauważymy go zdecydowanie później niż żółty wóz.