¿Qué causa los colores que vemos en los ojos?

El color de los ojos humanos está determinado por la pigmentación presente y la dispersión de la luz . La variación en el color y la densidad de los pigmentos afecta la forma en que se absorbe y refleja la luz, lo que provoca los diferentes colores del iris que vemos. Wiki tiene una cobertura bastante completa sobre el tema, así que usaré algunos de los ejemplos de wikipedia para explicar cómo interactúan la pigmentación y la dispersión de la luz para dar colores:

El color de ojos azul es el resultado del pigmento en baja concentración y la dispersión de Rayleigh (o efecto Tyndall) de las longitudes de onda de luz cortas (el azul es corto, el rojo es largo) .

"No hay pigmentación azul ni en el iris ni en el líquido ocular. La disección revela que el epitelio pigmentario del iris es de color negro parduzco debido a la presencia de melanina. A diferencia de los ojos marrones, los ojos azules tienen bajas concentraciones de melanina en el estroma del iris. , que se encuentra frente al epitelio oscuro. Las longitudes de onda de luz más largas tienden a ser absorbidas por el epitelio oscuro subyacente, mientras que las longitudes de onda más cortas se reflejan y experimentan dispersión de Rayleigh en el medio turbio del estroma. Esta es la misma dependencia de frecuencia de la dispersión que explica la apariencia azul del cielo. El resultado es un color estructural "azul Tyndall" que varía con las condiciones de iluminación externa.

Los ojos marrones son el resultado de concentraciones más altas de melanina que absorbe más luz, reduciendo la cantidad de luz que se refleja.

"En los humanos, los ojos marrones son el resultado de una concentración relativamente alta de melanina en el estroma del iris, lo que hace que se absorba la luz de longitudes de onda tanto más cortas como más largas".

Los ojos verdes parecen estar a medio camino entre el azul y el marrón, tienen más pigmento que el azul pero menos que el marrón.

“Al igual que en el caso de los ojos azules, el color de los ojos verdes no resulta simplemente de la pigmentación del iris, sino que su apariencia es causada por la combinación de una pigmentación ámbar o marrón claro del estroma, dada por una baja o concentración moderada de melanina, con el tono azul impartido por la dispersión de Rayleigh de la luz reflejada".

Se puede leer más sobre esto en estos dos estudios: estudio 1 y estudio 2

¿Qué es la dispersión de Rayleigh/el efecto Tyndall y por qué los ojos se vuelven azules?

Me referiré a esto como el efecto Tyndall, pero en la literatura se usan tanto Rayleigh como Tyndall porque aparentemente son muy similares, aunque Tyndall ocurre con partículas mucho más grandes. El efecto Tyndall es causado por la dispersión variable de la luz por parte de las partículas según la longitud de onda de la luz y el tamaño relativo de las partículas. Las luces de longitud de onda más corta se dispersan más que las más largas (por lo que se absorbe más luz roja que azul), lo que significa que se refleja más luz azul. Cuando hay más melanina presente en el iris, absorberá mejor la luz de longitud de onda corta que cuando hay poca melanina, por lo tanto, las personas con niveles bajos de melanina parecen tener ojos azules.

"Una analogía con esta dependencia de la longitud de onda es que las ondas electromagnéticas de onda larga, como las ondas de radio, pueden atravesar las paredes de los edificios, mientras que las ondas electromagnéticas de onda corta, como las ondas de luz, son detenidas y reflejadas por las paredes".

¿Por qué cambia el color de los ojos?

Nuevamente, wikipedia tiene una sección bastante completa sobre esto y solo la resumiré y la citaré directamente. El color de los ojos puede cambiar porque los melanocitos responsables de los pigmentos tienen que producir pigmento continuamente y, al igual que los que causan el color en el cabello, pueden volverse menos productivos ( por eso tenemos canas ) y esto ocurre más con la edad. Los bebés a menudo tienen ojos azules que se oscurecen, al igual que los suyos, porque la melanina se acumula gradualmente; solo se necesita tiempo para que se acumule suficiente pigmento y permita que el color de los ojos coincida con sus determinantes genéticos:

Un iris que parece dorado contiene algo de melanina incluso a esta edad temprana y es probable que se vuelva verde o marrón a medida que el bebé crece. Los cambios (aclaramiento u oscurecimiento) del color de los ojos durante la pubertad, la primera infancia, el embarazo y, a veces, después de un trauma grave (como la heterocromía) representan una causa de argumento plausible para afirmar que algunos ojos pueden o cambian, en función de las reacciones químicas y los cambios hormonales dentro de el cuerpo. ... el color de los ojos con el tiempo puede estar sujeto a cambios, y la desmelanización importante del iris también puede estar determinada genéticamente". basado en reacciones químicas y cambios hormonales dentro del cuerpo. ... el color de los ojos con el tiempo puede estar sujeto a cambios, y la desmelanización importante del iris también puede estar determinada genéticamente". basado en reacciones químicas y cambios hormonales dentro del cuerpo. ... el color de los ojos con el tiempo puede estar sujeto a cambios, y la desmelanización importante del iris también puede estar determinada genéticamente".

En este estudio, entre el 10 y el 15 % de los estudiados tuvieron cambios en el color de los ojos más allá de la infancia, por lo que, aunque el color es generalmente estable después de la niñez, no es raro que los ojos cambien, y esto probablemente se deba a cambios en la composición de la melanina. Este estudio también es un ejemplo de cambio de color en las aves.

Una nota al margen: animales con otros colores

Es común que los animales tengan otros colores de ojos, por ejemplo, los mirlos ( Turdus merula ) tienen un ojo naranja, que es causado por pigmentos carotenoides, en lugar de melanina como en los humanos. La razón por la que tienen esto podría ser un indicador de calidad en el cortejo: los carotenoides son difíciles de obtener, los machos con ojos de color naranja brillante, por lo tanto, tienen acceso a buenos recursos alimenticios, y las hembras lo encuentran atractivo. (Esta sección es toda de mi memoria después de una charla con un tutor en mi curso de campo de pregrado en las Islas Sorlingas).