Bệnh mù màu có phải là một siêu năng lực đi kèm với sự đánh đổi?

Cho tới nay vẫn có nhiều người không phân biệt được rõ ràng về mù màu và yếu màu mặc dù những nghiên cứu về bệnh mù màu đã có từ hơn 200 năm trước. John Dalton, một nhà hóa học và vật lý học nổi tiếng người Anh, đã viết kinh nghiệm của riêng mình và trở thành tài liệu nghiên cứu sớm nhất về bệnh mù màu.

John Dalton

Dalton phát hiện ra rằng có nhiều hơn một phiên bản của bệnh mù màu. Câu chuyện được lưu hành rộng rãi nhất là câu chuyện về việc Dalton mua tất (vớ).

Chuyện kể rằng, khi Dalton 28 tuổi, anh đã đến cửa hàng bách hóa để chọn một món quà phù hợp với người già và dự định tặng nó cho mẹ vào ngày sinh nhật. Anh tìm kiếm trong hộp đựng những món quà có màu sắc rực rỡ và đột nhiên tìm thấy những đôi tất khá chất lượng.

Những đôi tất được chế tác rất tinh xảo và quan trọng hơn cả là chúng có vẻ ngoài màu nâu xám và khá phù hợp cho những người lớn tuổi. Nhưng khi Dalton tặng đôi tất cho mẹ, người mẹ đã thực sự sốc.

Đôi tất màu nâu xám của Dalton rõ ràng là màu đỏ anh đào. Lúc đầu, gia đình nghĩ rằng đó là một trò đùa hài hước. Nhưng thực sự với Dalton lại thực sự thấy đôi tất đó có màu nâu xám và tất cả mọi người đều không biết được có chuyện gì đang xảy ra với đôi mắt của Dalton.

Và Dalton cảm thấy thực sự hoài nghi về vấn đề này và bắt đầu nghiên cứu về vấn đề nhận dạng tầm nhìn màu sắc của con người.

Nhưng câu chuyện về Dalton mua tất cho mẹ chỉ là một câu chuyện không có kiểm chứng, nó lần đầu tiên được xuất hiện trong tiểu sử của ông và được kết hợp với nhiều sáng tạo văn học.

Nhưng nghiên cứu về bệnh mù màu của Dalton vẫn còn tồn tại tới tận ngày nay. Ông đã xuất bản bài báo đầu tiên về bệnh mù màu vào năm 1798.

Bài báo đề cập rằng vì nghiên cứu về thực vật học, Dalton dần phát hiện ra khả năng nhận dạng màu sắc bất thường của mình trong quá trình nhận biết các loài hoa.

Thông qua các nghiên cứu về vấn đề nhận biết màu sắc của những nhà khoa học đời sau, người ta thấy rằng có rất nhiều biểu hiện và biến thể của tầm nhìn màu sắc bất thường đối với con người.

Nó được chia thành bất thường thị lực panchromatic (bất thường toàn sắc), bất thường tầm nhìn hai màu và bất thường tầm nhìn đơn sắc. Nó được gọi là mù màu hoặc yếu màu tùy theo mức độ.

Nhiều người nghĩ rằng mù màu và yếu màu là một khiếm khuyết và là bệnh di truyền, tuy nhiên, quan điểm này không hoàn toàn đúng, tầm nhìn màu sắc bất thường của con người không đơn giản như vậy, và thậm chí ở một khía cạnh nào đó thì vấn đề này còn được xem là một lợi thế.

Đầu tiên, hãy bắt đầu với sự tiến hóa của đôi mắt. Đôi mắt có thể được coi là một trong những cấu trúc tinh xảo nhất của các loài động vật trên trái đất và bí ẩn về nguồn gốc của nó cũng gây ra rất nhiều tranh cãi trong suốt chiều dài lịch sử.

Ngay cả Darwin, người đưa ra lý thuyết về chọn lọc tự nhiên cũng đã phải tuyên bố rằng nguồn gốc của mắt rất khó giải thích theo quan điểm tiến hóa.

Ngày nay, chúng ta có những nghiên cứu sâu hơn về sự tiến hóa của các sinh vật sống trước khi chúng ta có thể khôi phục tiến trình tiến hóa của đôi mắt.

Vào những năm 1990, nghiên cứu về tiến hóa phân tử cho thấy mắt của mọi sinh vật trên trái đất là sản phẩm của một nguồn gốc duy nhất. Cấu trúc mắt sớm nhất và nguyên thủy nhất rất đơn giản, bao gồm các tế bào quang thụ thể sắc tố riêng lẻ, được gọi là điểm mắt.

Cấu trúc đơn giản này chỉ có thể cảm nhận ánh sáng và không thể nhìn thấy hình ảnh. Nhưng đối với các sinh vật trong thời kỳ đó, sự thay đổi đột ngột về ánh sáng cũng có thể đồng nghĩa với việc kẻ săn mồi đang đến gần và việc có thể cảm nhận được sự thay đổi như vậy mang lại lợi thế sinh tồn rất lớn.

Sau khi xuất hiện cấu trúc này, để cảm nhận chính xác hơn sự thay đổi ánh sáng theo các hướng cụ thể, các tế bào cảm quang dần dần lõm vào bên trong.

Cấu trúc thay đổi từ một mặt phẳng thành cấu trúc hố và một bán cầu. Cấu trúc cuối cùng giống như một quả cầu có các lỗ nhỏ.

Sơ đồ tiến hóa mắt.

Cấu trúc này có hai ưu điểm rất lớn. Một là nó có tính định hướng mạnh mẽ và có thể đánh giá sự thay đổi của ánh sáng theo một hướng cụ thể.

Thứ hai là sử dụng nguyên lý hình ảnh lỗ kim để có thể nhận biết chuyển động của các vật thể. Và theo thời gian, cuối cùng mắt đã phát triển thành một cấu trúc cấp cao với giác mạc, thấu kính và các cấu trúc khác như mắt của hầu hết các động vật tiên tiến hiện nay.

Thông qua nhiều nghiên cứu, ngày nay chúng ta biết được đôi mắt như vậy đã tồn tại từ 540 triệu năm trước. Đồng thời theo lịch sử tiến hóa, cấu trúc của mắt đã thay đổi, các tế bào cảm quang trên võng mạc cũng phát triển vượt bậc so với thời sơ khai.

Trong khoảng 60 triệu năm, số lượng tế bào hình nón để cảm nhận màu sắc trong mắt tăng lên gấp nhiều lần. Mỗi tế bào hình nón có một opsin khác nhau, có thể cảm nhận ánh sáng ở các tần số khác nhau để hình thành tầm nhìn màu.

Tế bào hình nón trong mắt.

Trong hàng trăm triệu năm sau đó, hầu hết các loài động vật trên Trái Đất đều tồn tại đôi mắt như vậy và có thể nhận biết được rất nhiều màu sắc khác nhau, bao gồm cả tổ tiên của động vật có vú và khủng long.

Trong thời đại khủng long, động vật có vú bị yếu thế và trở thành nhóm dễ bị tổn thương, không có nhiều môi trường để sinh tồn. Bởi vậy, động vật có vú phải tìm một cách tiến hóa mới để có thể giữ được kích thước nhỏ bé mà vẫn có thể tồn tại dưới chân của những loài khủng long to lớn.

Động vật có vú nhỏ từ thời khủng long.

Do khủng long là loài máu lạnh nên chúng sẽ chuyển động chậm hơn về đêm bởi nhiệt độ hạ thấp, điều đó đồng nghĩa với những mối đe dọa của động vật có vú cũng giảm dần, bởi vậy gần như những loài động vật có vú thời kì đó đều sống về đêm.

Cũng chính bởi thói quen sinh hoạt đó đã khiến chúng có những yêu cầu mới để đôi mắt tiếp tục tiến hóa. Bởi bốn loại tế bào hình nón ban đầu không phải là một lợi thế trong môi trường tối vào ban đêm, mà là một bất lợi lớn.

Động vật có vú sống từ cuối Triassic đến Jurassic sớm.

Dưới áp lực sinh tồn, động vật có vú đã đột biến một loại tế bào que hoàn toàn mới dựa trên các tế bào hình nón ban đầu. Các tế bào que không góp phần xác định màu sắc, nhưng chúng có thể cảm nhận được ánh sáng yếu.

Sự thay đổi này đã làm cho động vật có vú thích nghi tốt hơn với sự sống sót vào ban đêm và các tế bào hình que đã nhanh chóng vượt qua số lượng tế bào hình nón. Nhưng đó chưa phải là kết thúc. Động vật có vú bị mất hai opsin sau đó và chỉ còn lại hai loại tế bào hình nón. Theo tiêu chuẩn hiện tại, đó là một trong những trạng thái của bệnh mù màu.

Mắt người có 120 triệu tế bào hình que và 6 đến 7 triệu tế bào hình nón.

Khoảng 65 triệu năm trước, một thảm họa đã gây ra cuộc đại tuyệt chủng đối với khủng long, nhưng đó cũng là cánh của để cho các loài động vật có vú tiến hóa phát triển và trở thành những kẻ thống trị Trái Đất. Tất nhiên, tổ tiên của chúng ta cũng đã không bỏ lỡ cơ hội này và mở ra một chương mới trong sự trỗi dậy của động vật có vú.

Chỉ trong 20 triệu năm, những loài động vật có vú sở hữu đôi mắt "mù màu" đã thống trị toàn bộ lục địa. Cho đến nay, hầu hết các loài động vật có vú đều mù màu đỏ và xanh lá cây.

Nhưng con người lại là trường hợp đặc biệt. Một số opsin cảm nhận màu của tổ tiên chúng ta đã trải qua một số đột biến, phạm vi bước sóng của ánh sáng đã thay đổi và chúng ta có một opsin mới để có thể nhìn thấy hai màu đó.

Loài người có ba loại tế bào hình nón thay vì hai như các loài động vật khác.

Một giả thuyết cho rằng sự xuất hiện của opsin cảm nhận màu xanh và đỏ rất hữu ích cho các loài linh trưởng tìm thấy quả chín trên ngọn cây, vì vậy đặc điểm này được duy trì đối với con người.

Do mối quan hệ mập mờ giữa opsin đỏ và opsin xanh, bước sóng nhạy nhất của hai loại này chỉ khác nhau khoảng 30 nanomet trong khi phạm vi bước sóng màu sắc thông thường ​​là khoảng 200 nanomet.

Trên thực tế, tầm nhìn ba màu của con người không thể bao quát toàn bộ toàn bộ phổ khả kiến. So với mắt của chim, cá và các loài bò sát, con người vẫn bị mù màu ở một mức độ nào đó.

So sánh tầm nhìn màu giữa tôm người và tôm Pippi

Ngoài ra, do các gen kiểm soát hai opsin nằm rất gần nhau nên chúng không hoàn toàn ổn định, do đó làm mất hoặc giảm khả năng cảm nhận màu sắc tương ứng. Nhóm người này là những gì chúng ta gọi là bệnh nhân mù màu hoặc bệnh nhân yếu màu.

Trong số đó, mù màu đỏ-xanh hoặc yếu màu là phổ biến nhất. Chúng có mức độ suy giảm thị lực màu khác nhau, điều này thể hiện ở khả năng phân biệt giữa màu đỏ và màu xanh lá cây.

Những con hổ trong tầm nhìn mù màu xanh đỏ, và đó là lý do tại sao hổ có thể dễ dàng ngụy trang trong rừng, bởi hầu hết động vật đều bị mù 2 màu đó.

Như một khiếm khuyết cần loại bỏ dưới sự chọn lọc tự nhiên. Số người bị rối loạn thị lực màu thực sự chiếm 7% -10% tổng dân số hiên tại. Người ta thường tin rằng tỷ lệ mắc bệnh này từ di truyền gen lặn chiếm tới hơn 5%, điều này cho thấy đặc điểm này có những lợi thế di truyền nhất định.

Theo một bài báo được xuất bản năm 1992, bệnh nhân bị mù màu hoặc yếu màu có độ nhạy màu vàng nâu ở phạm vi cao hơn so với người bình thường. Cụ thể, nếu ở trong môi trường hoang dã với vị thế của kẻ săn mồi, họ sẽ nhận biết được con mồi đang ngụy trang nhanh hơn chúng ta.

Ngoài ra, một số bệnh nhân bị mù màu cũng có khả năng nhìn ban đêm tốt hơn gấp nhiều lần so với người bình thường. Có tin đồn rằng trong Thế chiến I, quân đội Anh đã tuyển chọn và sử dụng những người lính yếu màu hoặc mù màu để tuần tra vào ban đêm.

Những lợi thế của khiếm khuyết về màu sắc này có thể dẫn đến một quan điểm hoàn toàn mới.

Tỷ lệ mù màu và yếu màu cao không phải là do chúng không được loại bỏ một cách tự nhiên, mà ngược lại, nó có khả năng được giữ lại vì những lợi thế.

Nếu người bình thường có lợi thế trong việc thu thập trái cây vì nhận biết màu sắc tốt thì những người mù màu hoặc yếu màu lại có một lợi thế khá lớn trong việc săn bắn.

Trong lịch sử, con người đã thay đổi phương thức kiếm ăn từ thu thập, hái lượm sang săn bắn. Các thành viên nam đi săn bắn, và các thành viên nữ chịu trách nhiệm thu thập trái cây.

Những đặc điểm không thích nghi phù hợp với môi trường đã được biến đổi thành những đặc điểm nổi trội và số lượng thành viên bị mù màu trong cộng đồng dần dần tăng lên.

Cho đến khi sự phát triển bùng nổ của nền văn minh nhân loại, kiến ​​thức và công nghệ đã thay thế những khả năng vật lý này.

Trên thực tế, ngày nay những người bị mù màu, yếu màu lại trở thành một nhóm dễ bị tổn thương, và đôi khi phải đối mặt với sự phân biệt đối xử và định kiến.

Tại Trung Quốc, bệnh nhân mù màu phải đối mặt với nhiều trở ngại. Vấn đề đầu tiên là lái xe cơ giới. Nhiều quốc gia đã cải tiến thiết kế đèn giao thông để nhiều người bị suy giảm thị lực màu cũng có thể ngồi ở vị trí lái xe.

Đèn giao thông được cải thiện cho người bị mù màu và yếu màu.