Cuando uno echa un vistazo al gráfico habitual del espectro EM, no puede dejar de notar que el espectro visible está ligeramente por debajo de una octava de frecuencias; es decir, la relación entre las frecuencias más altas y menos visibles está ligeramente por debajo de 2,0.
¿Hay alguna razón biofísica conocida para eso?
Puedo (más o menos) entender por qué la resolución de color puede beneficiarse de estar limitada a solo una octava: eso limitaría los efectos de alias como los fundamentos fantasma , pero incluso dado que no está del todo claro que los efectos de alias son peores evolutivos que no ver más de espectro EM en absoluto. Después de todo, escuchamos 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 en ausencia de una explicación evolutiva, uno debería buscar una biofísica. Así la pregunta.
La respuesta principal a esta pregunta (cerrada) da algunas buenas razones por las que la visión IR no se desarrolló ampliamente en todo 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 recompensa evolutiva limitada para la detección. La ventaja obtenida sobre la visión en nuestro propio rango visible no necesariamente vale la pena, ya que todo está inundado de IR a temperaturas favorables para la vida. Sin embargo, la última idea es discutible, ya que hay especies de serpientes y escarabajosque desarrollaron la detección de infrarrojos, aunque con órganos separados de sus ojos (las muy detestadas chinches también son expertas en la detección de infrarrojos o_o). Pero desde un punto de vista evolutivo, la detección IR es obviamente un desarrollo mucho más tardío que la visión normal.
Puede ser simplemente que las estructuras de proteínas 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 líquido complejo. entorno basado en eso (piense en la ampliación espectral).
[Como una idea aparte interesante, este documento explica que los humanos somos realmente capaces de ver la radiación del IR cercano más allá de 1000 nm en las condiciones adecuadas, a través de la excitación de dos fotones de la rodopsina. Vea aquí la divertida historia de física detrás de este pequeño descubrimiento. ]
En cuanto a las limitaciones del rango UV, muchas especies, incluidas las mariposas, las abejas, los peces, las aves e incluso los mamíferos (renos), tienen una visión cercana al UV (banda UV-A), mucho más allá del límite de 400 nm para 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 IR medio y lejano, aunque por diferentes razones. En lo que respecta a la vida terrestre, la radiación ultravioleta es una fuente potente de mutaciones y generalmente altera los procesos biológicos (transiciones conformacionales, radicales). Los cromóforos existentes se destruyen con UV más cortos, por lo que la visión UV tendría que depender de diferentes sensores. Por otro lado, la ganancia de ventaja sería mínima nuevamente, ya que la mayoría de las especies actuales en realidad requieren entornos de bajo UV donde la visión UV puede no ayudar mucho.
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