2 votos

¿Por qué sólo vemos una octava de luz?

Cuando uno echa un vistazo al gráfico habitual del espectro electromagnético no puede dejar de observar que el espectro visible está ligeramente por debajo de una octava de frecuencias; es decir, la relación entre las frecuencias más altas y las menos visibles es ligeramente inferior a 2,0.

¿Hay alguna razón biofísica conocida para ello?

Puedo entender (más o menos) por qué la resolución del color puede beneficiarse de estar limitada a una sola octava: eso limitaría los efectos de aliasing como fundamentos del fantasma pero incluso teniendo en cuenta eso, no está nada claro que los efectos de aliasing sean peores evolutivamente que no ver más del espectro EM en absoluto. Al fin y al cabo, oímos 9 octavas más o menos y no sufrimos demasiada confusión de aliasing.

No entiendo en absoluto por qué ver más de una octava sería una evolución perjudicial para la visión escotópica monocromática que experimentamos por la noche. Y a falta de una explicación evolutiva habría que buscar una biofísica. De ahí la pregunta.

2voto

nourdine Puntos 1086

La respuesta principal a esta pregunta (cerrada) da algunas buenas razones por las que la visión IR no se desarrolló ampliamente en el reino animal. Parafraseando, detectar incluso el espectro cercano al IR requeriría un tipo diferente de sensor en comparación con los cromóforos más o menos regulares, y habría una compensación evolutiva limitada para la detección. La ventaja obtenida sobre la visión en nuestro propio rango visible no merece necesariamente la pena, ya que todo está inundado de IR a temperaturas aptas para la vida. Sin embargo, esta última idea es discutible, ya que hay especies de serpientes y escarabajos que sí desarrollaron la detección de infrarrojos, aunque con órganos separados de sus ojos (las tan odiadas chinches también son expertas en la detección de infrarrojos o_o). Pero desde un punto de vista evolutivo, la detección de infrarrojos es obviamente un desarrollo mucho más tardío que la visión normal.

Puede ser simplemente que las estructuras proteicas que pueden servir como buenos cromóforos en el rango visible y cercano al UV, y proporcionar una resolución de frecuencia útil, están estadísticamente mucho más disponibles que cualquier cosa que pueda funcionar bien para el espectro IR, y en un entorno complejo, basado en líquidos, además (piense en el ensanchamiento espectral).

[ Como una interesante idea aparte, este documento explicó que los humanos somos realmente capaces de ver radiación cercana al IR más allá de los 1000 nm en las condiciones adecuadas, mediante la excitación de dos fotones de la rodopsina. Véase aquí para conocer la divertida historia de la física que hay detrás de este pequeño descubrimiento. ]

En cuanto a las limitaciones de la gama UV, muchas especies, como las mariposas, las abejas, los peces, los pájaros e incluso los mamíferos (los renos) tienen una visión cercana al UV (banda UV-A), mucho más allá del límite de 400 nm de la visión humana. Pero la visión biológica en longitudes de onda más cortas, especialmente más allá de la UV-B, parece ser tan inútil como la visión en el infrarrojo medio y lejano, aunque por razones diferentes. En lo que respecta a la vida terrestre, la radiación UV es una potente fuente de mutaciones y es generalmente perturbadora para los procesos biológicos (transiciones conformacionales, radicales). Los cromóforos existentes se destruyen con los rayos UV más cortos, por lo que la visión UV tendría que basarse en sensores diferentes. Por otra parte, la ganancia de ventaja volvería a ser mínima, ya que la mayoría de las especies actuales requieren en realidad entornos de baja radiación UV en los que la visión UV no puede ayudar mucho.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X