רבים מבעלי החיים אינם מסוגלים לראות צבע, או שראיית הצבעים שלהם שונה מהותית מזו של בני אדם – הם רואים צבעים שבני אדם אינם מסוגלים לראות, ואינם רואים צבעים אחרים שבהם אנו מבחינים בקלות.
כדי להבין איך העין רואה צבע חשוב לבחון תחילה מהו בכלל "צבע" ומהן התכונות הפיסיקליות שלו.
צבע הוא גוון מסוים של אור, כלומר גל בעל תדר מסוים. לעתים נהוג לדבר על "אורך הגל" של האור ולא על התדר שלו, אך שני המושגים האלו קשורים זה בזה, כך שאם אנו יודעים את האחד נוכל לחשב את השני ללא קושי. תדר האור הוא הדבר שקובע את צבעו, ובני אדם מסוגלים לראות קשת של צבעים המתחילה באדום (התדר הנמוך ביותר) ומסתיימת בסגול (התדר הגבוה ביותר).
בעין האנושית קיימים שלושה סוגי תאים המבחינים באור צבעוני, ועוד סוג אחד של תאים שמזהה אור אך אינו מסוגל להבחין בצבעו כלל. כפי שמסך מחשב מסוגל להרכיב את כל הצבעים הנראים על ידי שילוב של שלושה צבעים בלבד – אדום, ירוק וכחול (שיטת RGB) – כך מסוגל המוח האנושי לקלוט את כל הצבעים באמצעות שלושה סוגי תאים בלבד. הסרטונים הבאים מתארים את האופן שבו תדר האור קשור לצבעו ואת התהליך שבעזרתו מסוגל המוח האנושי להבחין בצבעים שונים.
ההרצאות הועברו בידי קולם קלר במסגרת פרויקט TedEd
בסרטון מצוין כי נהוג לחשוב ששלושת סוגי התאים הרגישים לצבע בעין האנושית מגיבים לאור כחול, ירוק ואדום. כפי שניתן לראות בתמונה שלמטה, למעשה הם רגישים לאור סגלגל, ירוק-בהיר וצהוב-ירקרק. שני סוגי התאים הנקראים M ו L- קרובים מאוד זה לזה מבחינת רגישותם לצבע, לכן מאמינים שהם התפתחו במענה לצורך בדיוק גבוה בזיהוי של הבדלים דקים בין גווני הצבעים ירוק-צהוב-אדום. ייתכן שראיית צבע חדה במיוחד באזור זה נועדה לאפשר לבני אדם אשר שליקטו מזון לזהות ביתר קלות את הפירות הטובים למאכל ולהבדיל בינם לבין הפירות הרעילים, או אולי דוווקא לזהות סימנים הקשורים להתנהות חברתית שמתבטאים בשינוי בזרימת הדם – למשל כשאדם מסמיק.
אורכי הגל שכל אחד משלושת סוגי התאים רגיש אליהם. חפיפה רבה בין תאים מסוג M ו L | תרשים: ויקיפדיה
עיוורון צבעים נגרם על פי רוב מפגיעה או ממחסור באחד משלושת סוגי התאים הרגישים לצבע. נהוג לחלק עיוורון צבעים לשני סוגים: עיוורון אדום-ירוק ועיוורון כחול-צהוב. עיוורון אדום-ירוק נגרם כתוצאה מבעיה בתאים הרגישים לאור אדום או ירוק והוא סוג העיוורון הנפוץ יותר. הגנים האחראים לרגישות לגוונים אלו נמצאים על כרומוזום X, שממנו יש לגברים עותק אחד בלבד ולנשים שני עותקים. במקרה שיש בעיה בגן הזה, לנשים יש עותק "גיבוי" נוסף, אך לגברים אין ועל כן עיוורון צבעים מסוג זה נפוץ הרבה יותר אצל גברים. לעומת זאת, מאחר שהגן האחראי לרגישות לאור הכחול אינו קשור לכרומוזומי המין, עיוורון צהוב-כחול מופיע מופיע במידה שווה אצל גברים ונשים. כמו כן הוא הרבה פחות נפוץ מעיוורון הצבעים הראשון.
האור הנראה שפרח מחזיר והאור העל-סגול שהוא מחזיר | תמונה: ויקיפדיה
האור האדום הוא התדר הנמוך ביותר שהעין האנושית מסוגלת לראות, והתדר של האור הסגול הוא הגבוה ביותר. יש בעלי חיים שמסוגלים לראות תדרים נמוכים יותר (שאנחנו מכנים "אינפרה-אדום" או "תת-אדום") וכאלה שמסוגלים להבחין בתדרים גבוהים יותר (שאנחנו מכנים "אולטרה-סגול" או על-סגול). היכולת להבחין באור על-סגול מאפשרת לדבורים ולחרקים אחרים לראות פרחים באופן שונה לחלוטין מזה שבו אנו רואים אותם. לדבורים יש תאים הרגישים לאור ירוק וכחול אך לא לאדום, ובמקום התאים המזהים אור אדום יש להן תאים הרגישים לאור על-סגול. כך יכולות הדבורים להבחין בתבניות ובדוגמאות שנסתרות מעינינו ולזהות את הפרח שהן מחפשות.
בצד שמאל של התמונה שלמעלה אפשר לראות פרח צהוב כפי שאנו רגילים לראותו, ומימינו תמונה בעל-סגול שבה אפשר לראות דוגמה שאינה גלויה לעין האנושית. בתמונה העל-סגולה אפשר לראות שהצבע משמש עבור הדבורים סימן שמכוון אותן לאזור האבקנים שבפרח.
בשונה מדבורים, שעיוורות למעשה לאור האדום, לציפורים יש את אותם שלושה סוגי תאים שיש לבני האדם, אך גם סוג נוסף שרגיש לאור על-סגול. ציפורים מסוגלות לראות קשת רחבה יותר של צבעים שאין לנו דרך אמיתית לתפוס או לתאר – צבעים שנשגבים מבינתנו ושמורים רק לבעלי חיים מסוימים.
עידו קמינסקי
דוקטורנט, המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בתגובה לכתבה זו ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.