Si el camarón mantis tiene 16 fotorreceptores, ¿cuántos otros colores hay en el espectro? [cerrado]

La primera fuente que publicaste prácticamente responde a tu pregunta. Aquí hay algunos otros, probablemente refiriéndose al mismo estudio pero hablando de él de manera diferente:

The Mantis Shrimp Sees Like A Satellite (National Geographic; se hace referencia a este artículo en su primera fuente)

Estudio ofrece información sobre la visión de color única del camarón mantis

La súper visión del color del camarón mantis desacreditada (Naturaleza)

Aquí está el documento en el que se basan esos tres artículos:
Una forma diferente de visión del color en el camarón mantis

Y la que parece ser la tesis del autor (un poco más reciente) sobre el tema:
Visión del color en camarones mantis: entendiendo uno de los sistemas visuales más complejos del mundo.

Lo más importante que hay que entender es que no existe tal cosa como "el espectro de color". Está el espectro electromagnético , que es unidimensional: puedes describir la posición de una onda electromagnética en el espectro con un número, su longitud de onda. Pero si observa una imagen del espectro electromagnético con los colores asociados, puede notar algo de inmediato:

No ves un aumento uniforme de una sola cantidad de un número al siguiente, ves varios colores distintos que se suceden.

Eso es porque el objetivo de la visión del color no es detectar variaciones a lo largo del espectro electromagnético per se; el objetivo es permitir que nuestros cerebros obtengan más información sobre el mundo que nos rodea, basado en el hecho de que la luz viene en muchas longitudes de onda diferentes. Diferentes objetos reflejarán diferentes combinaciones de esas longitudes de onda, lo que significa que ser capaz de distinguir algunas de esas longitudes de onda mejora nuestra capacidad de distinguir objetos en función de esas diferencias.

La clave aquí es que no existe una manera perfecta de hacer esto; nadie tiene un sistema en el que detectes la longitud de onda exacta de cada fotón y digas exactamente cuántos de cada longitud de onda recibes. Lo que hacen los ojos humanos es que algunos receptores específicos sean más receptivos a algunas longitudes de onda que a otras, y luego el cerebro compara cuán excitado está cada receptor y reúne toda esa información para generar una sensación de "color", que es básicamente una forma de decir algunas cosas aparte cuando reflejan ciertas longitudes de onda diferentes. Está relacionado con la longitud de onda, pero no es lo mismo; por ejemplo, nuestro cerebro reconoce longitudes de onda que excitan los receptores rojo y verde de la misma manera que "amarillo". Esto incluye longitudes de onda que caen entre las longitudes de onda rojas y verdes, pero tambiéncombinaciones de longitudes de onda rojas y verdes. Así es como obtienes la rueda de colores , la capacidad de hacer unos colores a partir de otros y el hecho de que puedes generar todos los colores que vemos a partir de tres colores primarios. Un organismo con un receptor adicional entre el rojo y el verde sería capaz de diferenciar esas diferentes combinaciones de longitudes de onda, de modo que el "amarillo" para nosotros se vería como varios colores diferentes para ellos. Por el contrario, los humanos tricromáticos pueden diferenciar los colores, como el rojo y el verde, que son un solo color para los mamíferos bicromáticos.

Entonces, la respuesta a "cuántos colores hay en el espectro" es "no hay un espectro de color universal". Cada organismo con su propio sistema de receptores de luz teóricamente puede tener su propio espectro de color; cuántos colores ven es una cuestión de cuántas combinaciones diferentes de longitudes de onda pueden diferenciar, y eso es una función de cuántos receptores tienen, pero también puede haber otros factores (como la sensibilidad de los receptores dados, cuánto poder de procesamiento tienen). Me estoy dedicando a la visión del color, explotando diferentes aspectos de la física que afectan la longitud de onda ... En los humanos, incluso el lenguaje y la cultura pueden influir en la discriminación del color hasta cierto punto ).

¿Y dónde entra el camarón mantis? Bueno, esto es interesante, porque en general se ha pensado, como usted dice, que el camarón mantis sería capaz de ver muchos más colores que nosotros, debido a sus receptores mucho más numerosos, pero los estudios recientes mencionados en la primera fuente a la que se vinculó sugieren que el camarón mantis discrimina peor los colores que nosotros, es decir, ve menos colores . Sin embargo, parece que su visión del color funciona de manera muy diferente, y ahí es donde entran en juego los 16 receptores diferentes. Es posible que los diferentes receptores permitan que el camarón mantis no detecte más colores, sino que procese los colores que detecta mucho más rápido. Para citar el artículo de Nature:

Si el ojo del camarón comparara espectros adyacentes, como lo hace el ojo humano, habría permitido a los animales discriminar entre longitudes de onda tan cercanas como 1 a 5 nanómetros, dicen los autores. En cambio, cada tipo de fotorreceptor parece captar un color específico, identificándolo de una manera que es menos sensible que el ojo humano pero que no requiere comparaciones de gran capacidad cerebral . Eso probablemente le da al camarón depredador una ventaja de velocidad para distinguir entre presas de diferentes colores, dice Roy Caldwell, ecólogo del comportamiento de la Universidad de California, Berkeley.

Y el de National Geographic:

Su hipótesis de trabajo es que los camarones mantis analizan las salidas de todos sus 12 receptores a la vez. En lugar de hacer comparaciones entre esos receptores, pasan el patrón completo de salidas al cerebro, sin ningún procesamiento. “Uno podría imaginar que tienen una tabla de consulta en su cerebro”, dice Marshall. Entonces, en lugar de discriminar entre colores como lo hacemos nosotros, sus ojos están adaptados para reconocer colores .

“Curiosamente, el dispositivo más cercano a los estomatópodos sería un satélite”, dice Marshall. “Los algoritmos de detección remota tienen tablas de búsqueda de colores para completar la imagen que forma el satélite”.

Para sus otras preguntas:

¿Cuántos fotorreceptores es posible?

Teóricamente, el límite sería solo cuántos puedes meter en un ojo y cuántos pigmentos químicos existen, pero en la práctica existe una compensación entre el color y la discriminación espacial (después de todo, cualquier receptor de color es un receptor de luz que se limita a ciertos solo longitudes de onda, por lo que pierde en la percepción general de la luz). Otro artículo en la revista Science en el que apareció el artículo sobre la visión del color del camarón Mantis sugiere que el número óptimo no es más de 4 (en organismos que usan nuestro sistema de visión del color, por supuesto, no el del camarón mantis):

De hecho, la teoría predice que de dos a cuatro tipos de receptores son óptimos para discriminar los espectros de los materiales naturales y maximizar la cantidad de objetos que se pueden distinguir por color.

Y:

¿Cuánto del espectro nunca será visto por ninguna criatura?

Nuevamente, considerando que cada conjunto de fotorreceptores conduce a su propio espectro de color (y cada cerebro probablemente lo cocina en su propia salsa más allá de eso), esa pregunta aplicada al conjunto de todos los colores no es realmente significativa. La respuesta probablemente estaría en la línea de "casi todo" porque el conjunto de sistemas de visión de color reales en el mundo natural es un porcentaje infinitesimal del conjunto de sistemas de visión de color teóricamente posibles... pero no es como si esos colores fueran "ahí afuera para ser visto" en cualquier cosa menos en el sentido más abstracto; existen en el mismo sentido en que existe un niño que es la combinación de un espermatozoide y un óvulo que no se han encontrado.

Si por "espectro" queremos decir "espectro electromagnético", entonces es probable que haya un límite superior e inferior para las longitudes de onda que se pueden detectar, donde las longitudes de onda en el límite superior son demasiado letales para que una célula sobreviva y mucho menos para detectar (aunque los cuerpos pueden y sacrificar células para explotar entornos inhóspitos, ver las células que recubren nuestros estómagos, por lo que incluso eso podría no ser un obstáculo absoluto), y en el límite inferior no son lo suficientemente energéticos como para hacer que las moléculas de pigmento reaccionen ante ellas. Sin embargo, no sé cuáles son esos límites; es probable que las restricciones más importantes sean qué tan útileses para detectar esas longitudes de onda más altas y más bajas, que cualquier organismo se molestaría en desarrollar la capacidad. (también, para las longitudes de onda más bajas, si su detección está asociada con la formación de una imagen. Por ejemplo, podemos detectar la radiación infrarroja como calor, pero no pensamos en eso como "ver". Por otro lado, las "manchas oculares" que detectan visible la luz sin formar una imagen a menudo se considera una forma primitiva de vista; hay un nivel de arbitrariedad allí, pero también es cierto que las longitudes de onda más bajas tienen diferentes propiedades ópticas).