بين الضوء والعين.. سرّ علمي يحدد ما نراه من ألوان

اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب

رغم أن اللونين الأحمر والأخضر يبدوان مختلفين تمامًا للعين البشرية، فإن الفارق بينهما على المستوى الجزيئي يعتمد على تغييرات دقيقة للغاية داخل شبكية العين، وفق دراسة علمية حديثة كشفت تفاصيل جديدة حول آلية رؤية الألوان.

وأظهرت الدراسة، التي قادها باحثون في معهد ناغويا للتكنولوجيا في اليابان ونُشرت في مجلة Science، أن اختلافات بسيطة في ثلاثة أحماض أمينية فقط داخل بروتينات العين يمكن أن تحدد ما إذا كانت الخلايا المخروطية ستستجيب للضوء الأحمر أو الأخضر.

ويرى العلماء أن هذا الاكتشاف قد يساعد مستقبلًا في فهم أسباب انتشار اضطرابات رؤية الألوان، خصوصًا عمى الألوان الأحمر والأخضر، وربما يفتح المجال أمام تطوير علاجات جديدة لهذه الحالة.

ثلاثة تغييرات جزيئية تصنع الفارق

وقال عالم الكيمياء الحيوية كوتا كاتاياما، من معهد ناغويا للتكنولوجيا، إن الدراسة قدمت لأول مرة صورًا ثلاثية الأبعاد لأصباغ الخلايا المخروطية المسؤولة عن الإحساس باللونين الأحمر والأخضر لدى الرئيسيات، في حالتها غير النشطة.

وأضاف أن فهم هذه البنية قد يساعد الباحثين على معرفة كيفية تأثير الاختلافات الجينية على طريقة إدراك الألوان، ودورها في ظهور بعض اضطرابات الرؤية.

كيف ترى العين الألوان؟

يمتلك الإنسان ما يعرف بـ"الرؤية ثلاثية الألوان"، إذ تحتوي شبكية العين على ثلاثة أنواع رئيسة من الخلايا المخروطية، تستجيب لأطوال موجية مختلفة من الضوء مرتبطة بالألوان الأحمر والأخضر والأزرق.

ومن خلال تفاعل ملايين هذه الخلايا، يستطيع الإنسان رؤية مجموعة واسعة من الألوان.

لكن هذه القدرة تختلف بين الكائنات، فالكلاب مثلًا تمتلك رؤية ثنائية الألوان، ما يجعل قدرتها على التمييز بين بعض الألوان محدودة، فيما تتمتع بعض الطيور برؤية رباعية الألوان تمنحها نطاقًا بصريًا أوسع بكثير من البشر.

بروتينات متشابهة بقدرات مختلفة

وأوضح الباحثون أن جميع الخلايا المخروطية في العين البشرية تستخدم جزيئًا أساسيًا واحدًا يعرف باسم 11-سيس-ريتينال لامتصاص الضوء، إلا أن الاختلافات الصغيرة في تركيب البروتين المحيط بهذا الجزيء هي التي تحدد اللون الذي تستطيع الخلية استشعاره.

وأشار الفريق إلى أن أصباغ الإحساس باللونين الأحمر والأخضر متشابهة للغاية، لكنها تختلف في عدد محدود من مواقع الأحماض الأمينية، ما يؤدي إلى اختلاف يبلغ نحو 30 نانومترًا في قدرتها على امتصاص الضوء، وهو الفارق الذي يسمح للعين بالتمييز بين اللونين.