¿Vivir alrededor de Alpha Centauri cambiaría la forma en que nuestros ojos ven el color?

Estoy escribiendo una novela de ciencia ficción en la que una de las facciones principales es una colonia espacial perdida enviada a Proxima Centauri (Alpha Centauri C) aproximadamente 350 años antes en una nave generacional. El viaje duró aproximadamente 80 años, dejando a los humanos viviendo de forma independiente en el sistema durante unos 270 años. Estoy jugando con la idea de la evolución divergente y se me ocurrió que la exposición a la luz (como un componente de la radiación) producida no solo por un sol diferente sino por tres soles (ya que Alpha Centauri es un sistema trinario) es probable que cause nuestra vista a cambiar.

¿Cómo afectaría la luz en el sistema Alpha Centauri a nuestra visión a largo plazo?

Más específicamente, estoy interesado en si esto podría afectar o no nuestra capacidad de ver más en el espectro en cualquier dirección o incluso disminuir nuestra capacidad para hacerlo. Además, si afectaría o no la capacidad de distinguir colores similares, como separar el azul del verde y las variaciones intermedias como el cian y el turquesa. ¿Existe la posibilidad de que estos colores parezcan borrosos o que se distingan más finamente (sin limitarse a ejemplos)?

Como telón de fondo, me imagino a los colonos viviendo principalmente en hábitats sellados tanto en el planeta como en el espacio. No hay planetas terraformados o habitables milagrosamente, por lo que están expuestos principalmente a la luz artificial, pero está muy extendido y es común que las personas realicen caminatas espaciales y que los hábitats tengan áreas de observación con ventanas grandes, lo que debería permitir una amplia exposición a la luz real. luz de sol. Por último, no ha habido superposición con ningún otro ser humano desde que la nave generacional partió de Sol, y el desarrollo relativamente reciente de viajes FTL limitados es parte de lo que inicia la historia.

Obviamente, esta es una superposición interesante entre la teoría del color, la biología humana y la física, por lo que no espero respuestas totalmente definitivas, pero las referencias serían buenas si es posible. La razón principal detrás de esta pregunta es porque creo que sería interesante si hubiera una situación en la que un individuo de Alpha Centauri literalmente no pudiera leer una pantalla debido a la combinación de colores, o si por el contrario pudiera ver algo que alguien de Sol podría ver. no.

Podría ayudar si nos contara un poco sobre el espectro de luz disponible en su planeta en este sistema trinario. Por otro lado, la evolución tiende a funcionar a través de presiones selectivas durante cientos , si no miles de generaciones, y parece que solo se trata de entre 8 y 15 generaciones como máximo. La ingeniería genética parece su mejor apuesta. Dicho esto, la tetrocromacia ocasionalmente ocurre en la población humana normal, tal vez pueda ampliar eso.
@WeareMonica. Alpha Centauri está formado por estrellas tipo Cass G, K y M en orden (A,B,C) y, sinceramente, la información técnica sobre la radiación producida se me escapa un poco. Dicho esto, me gustaría señalar que leí un estudio en el que un científico pudo producir una especie completamente separada de zorro gris domesticado mediante la cría selectiva de 20 generaciones (se reprodujeron casi todos los años, lo que lo convierte en un estudio de casi 30 años). Entonces, suponiendo circunstancias extremas y el aumento de la variación genética debido a la exposición a la radiación, estoy siendo optimista con las limitaciones de la evolución.
Si están expuestos principalmente a la luz artificial, es más probable que se adapten a la luz artificial, que será menos luminosa que los niveles de luz natural del Sol de la Tierra. Windows podría ser un problema si Próxima es realmente una estrella fulgurante.
Proxima Centauri está aproximadamente a una décima parte de un año luz de distancia de Alpha Centauri A y B. Aparecerán como un par de estrellas cercanas en el cielo nocturno. Los ojos de sus colonos no tendrán que adaptarse a la luz de un sistema trinario, sino al color ambiental ya los niveles de iluminación bajo la luz de Proxima Centauri.
El color es una percepción, existe en la mente; no es una cantidad física, no existe en la naturaleza. Nuestro ojo no ve color; el color se sintetiza en el cerebro a partir de los datos en bruto proporcionados por los ojos. No existe una relación directa entre ninguna propiedad de la luz que cae sobre la retina y el color percibido por el cerebro; el color percibido de un objeto depende de muchas cosas, como el color de los objetos cercanos, el iluminante, etc. Dicho esto, aquí en la Tierra, el sistema de visión del color de los primates es bastante único; otros animales ven el color de una manera diferente.
@AlexP: Además, el cerebro adapta la percepción del color. Considere la diferencia entre la forma en que ve una escena de montaña nevada cerca del atardecer (nieve blanca) y la forma en que la ve una cámara (nieve rojiza).
@jamesqf: Sí, el cerebro humano tiene un mecanismo de corrección de balance de blancos incorporado pobremente documentado, y los ingenieros que diseñan las cámaras digitales se divierten mucho tratando y tratando de emularlo, con una gran variedad de grados de éxito...

Respuestas (5)

  • "La razón principal detrás de esta pregunta es porque creo que sería interesante si hubiera una situación en la que un individuo de Alpha Centauri literalmente no pudiera leer una pantalla debido a la combinación de colores, o si por el contrario pudiera ver algo que alguien de Sol no podía".

    Esto es muy, muy obviamente posible.

    Aquí en la Tierra, iluminada por nuestro único Sol, diferentes linajes de animales ven el color de diferentes maneras. Entre los mamíferos, los primates somos uno de los pocos linajes que tienen visión tricromática del color. Los carnívoros, incluidos nuestros amados perros y gatos, son dicrómatas, lo que significa que hay muchas combinaciones de colores que podemos distinguir fácilmente pero que parecerían uniformes para un gato o un perro.

    Otros animales, por ejemplo bastantes insectos, tienen más de tres receptores de color, por lo que pueden distinguir combinaciones de colores que los humanos no podemos. Además, muchos insectos ven en el ultravioleta cercano, por lo que pueden ver patrones que son completamente invisibles para nosotros; haga una búsqueda de flores como las ven las abejas y sorpréndase. Además, algunos insectos pueden discriminar entre luz con diferente polarización, de modo que, por ejemplo, pueden determinar la posición del sol detrás de un velo de nubes.

    Estos ejemplos significan que aquí en la Tierra , donde todos los seres vivos están iluminados por el mismo sol, la visión del color y la extensión del espectro visual varía drásticamente entre las especies animales. Es casi seguro que los extraterrestres del espacio exterior tendrían un sistema de visión de color diferente al que tenemos los chimpancés.

    Todo esto se debe a que, al final, las curvas de respuesta exactas de los receptores de color son el resultado de accidentes. No hay nada en la naturaleza que diga que la máxima sensibilidad debe darse a la luz con una longitud de onda de unos 555 nanómetros; podría haber sido 535 nm, podría haber sido 575 nm, sin pérdida significativa de funcionalidad. No hay nada en la naturaleza que diga que la visión tricromática del color es la mejor. No hay nada en la naturaleza que diga que el infrarrojo comienza en 700 nanómetros; de hecho, no comienza en 700 nanómetros, sino alrededor de 690 a 700 nanómetros, porque el límite entre el rojo profundo visible y el infrarrojo invisible varía un poco entre individuos, e incluso en el mismo individuo en diferentes momentos.

  • "La capacidad de distinguir colores similares, como separar el azul del verde y variaciones intermedias como el cian y el turquesa".

    No está claro cuál es la pregunta aquí. A primera vista, la pregunta parece suponer que el color es una propiedad inherente de un objeto. No lo es. El color de un objeto depende del iluminante, y los objetos que parecen ser del mismo color bajo un iluminante pueden adquirir repentinamente diferentes colores bajo otro iluminante, mientras que los objetos que bajo un iluminante parecen de diferentes colores bien pueden parecer del mismo color bajo otro iluminante. un iluminante diferente. Esta es la razón por la que las mejores lámparas LED, por ejemplo, se esfuerzan por presumir de lo bien que se reproduce el color bajo su luz en comparación con la luz del sol. Esta es también la razón por la que los compradores inteligentes siempre querrán ver el color de una prenda de vestir, o un trozo de tela, con luz natural, y no estarán satisfechos con su apariencia con la luz artificial de la tienda.

1) No solo los carnívoros son dicromatos, sino también los herbívoros. 2) Las diferentes percepciones de color bajo diferentes iluminantes es la razón por la que a muchas personas no les gustaban las bombillas CFL y las bombillas LED de luz diurna. Se habían acostumbrado a la temperatura de color mucho más baja de las bombillas incandescentes y, dado que aparentemente no salían lo suficiente, llegaron a pensar eso era "natural". Así que ahora puedes comprar bombillas LED que replican el espectro de las bombillas incandescentes.
@jamesqf: Sé que los herbívoros también son dicrómatas, pero no podía pensar en una mascota herbívora... La mala reproducción del color de las lámparas LED se debía a la forma en que emiten la luz; su espectro no es continuo, pero sí lo es. generalmente hecho de líneas distintivas. Incluso las mejores lámparas LED rara vez tienen un índice de reproducción cromática superior a 95.
@AlexP La razón por la que pregunté sobre la distinción de colores fue porque una vez leí un artículo que indicaba que cierta tribu africana tenía alrededor de 20 variaciones de verde que parecían indistinguibles para la mayoría de los europeos, pero ningún concepto de azul. Del mismo modo, me enteré por algunos estudiantes de intercambio que en muchos países del este de Asia, el azul y el verde se consideran increíblemente similares. Una región, cuyo nombre no recuerdo, incluso usa el mismo nombre para los dos colores excepto que se distinguen como 'del bosque' y 'del mar'.
@TitaniumTurtle: Ser capaz de distinguir dos colores y tener nombres para ellos son dos cosas muy diferentes. Hasta donde sabemos, todas las personas tienen aproximadamente la misma capacidad de discriminación de colores, las mujeres más que los hombres. El conjunto de nombres de colores varía bastante entre idiomas; por ejemplo, mientras que el inglés tiene una palabra para "azul" en general, en ruso se debe elegir entre siniy para azul oscuro y "goluboy* para azul claro , lo que crea problemas interesantes para los traductores. (Tu ejemplo se refiere al japonés idioma.)

Ninguna diferencia. La evolución no funciona en escalas de tiempo tan cortas. Los judíos se han cortado el prepucio durante miles de años, pero cada nueva generación vuelve a nacer con él. A menos que una mutación extremadamente específica aparezca aleatoriamente en la población, Y esa mutación transmita un gran beneficio a las posibilidades de reproducción, Y la reproducción lleve con éxito la mutación a la descendencia... a menos que sucedan todas esas cosas, los colonos seguirán naciendo con la misma viejos ojos de la Tierra como lo han hecho durante millones de años.

Su colonia es demasiado pequeña y el beneficio de una mutación demasiado bajo para marcar la diferencia. La evolución requiere tiempos extremadamente largos y ahora está impulsada más por la actividad exogenética, como su capacidad para funcionar bien en la sociedad y la civilización. Estos proporcionan un mayor impacto en los rasgos de reproducción y su conveniencia como pareja que, por ejemplo, ser un poco más sensible a la luz roja que el otro tipo.

El único impacto posible en nuestra visión en el que puedo pensar es en el desarrollo del cerebro y los ojos en niños muy pequeños. Los niños que no están expuestos a la estimulación visual adecuada muy temprano en su desarrollo pueden tener problemas para desarrollarla más adelante en la vida. Las partes del cerebro requeridas para procesar la entrada visual deben estimularse para que se desarrollen temprano. Existe la posibilidad de que sus colonos tengan problemas en los que, si los niños solo están expuestos o muy expuestos a la luz roja cuando son muy pequeños, nunca desarrollarán adecuadamente la capacidad de ver otras partes del espectro visual. Esto no es genético, cada nuevo par de ojos será físicamente igual a los ojos de la tierra. Pero es un posible problema de desarrollo para cada individuo, y después de muchas generaciones, tal vez ya ni siquiera sean conscientes de ello.

Curiosamente, mi investigación actual es sobre trastornos genéticos en aislados genéticos, así que supongo que estoy algo calificado para responder a esto.

En 350 años es poco probable que las poblaciones se diferencien mucho a menos que existan presiones de selección extremas sobre una mutación que ya existe en la población. Si elige seguir esa ruta, debe asegurarse de que la selección de su "nuevo" rasgo no sea tan fuerte que su población simplemente desaparezca en dos o tres generaciones porque no sobrevivieron suficientes personas a su selección natural (si es realizada por un autor entonces "¿selección no natural?"). 350 años son aproximadamente 17 generaciones. Si su nuevo rasgo de visión surgió el día 1 en una sola persona, y esa persona tuvo 3 hijos, durante 17 generaciones, cada generación transmitiría el rasgo a 1,5 niños (asumiendo que es autosómico dominante), lo que da un resultado muy aproximado a unas 985 personas con el rasgo en la generación 17 con alrededor de 2, 000 personas con el rasgo vivas en el momento de su historia (3 generaciones vivas a la vez). Si su generación inicial es de 500 personas y cada una de ellas también tiene 3 hijos por generación, terminará con una población de alrededor de un millón de personas no afectadas, lo que significa que la mayor parte de la sociedad aún se construirá en torno a la vista normal.

Ahora digamos que el 10% de los niños en cada generación muere porque no pueden ver al monstruo que solo es visible en el espectro ultravioleta, y cada niño que puede ver al monstruo sobrevive y tiene 3 hijos. Todavía termina con 208,000 personas no afectadas en el momento de su historia y solo 2,000 personas afectadas.

Si quieres una división al cincuenta por ciento, tienes que matar a un tercio de los niños sin el rasgo en cada generación, mientras que cada niño con el rasgo sobrevive y tiene 3 hijos. Curiosamente, esto funciona casi exactamente a un niño por mes durante un período de 350 años, que es una tasa de mortalidad bastante espeluznante para un pequeño pueblo de 1500 personas.

Considere que los habitantes de las islas del Pacífico fueron pequeñas poblaciones aisladas del resto del mundo durante miles de años y no se distinguen de la mayoría de nosotros. Además, si las personas tienen el control total de su entorno, como vivir en hábitats, entonces realmente no hay ninguna ventaja selectiva en poder ver ciertas longitudes de onda, ya que rara vez estarían expuestos a ellas y, por lo tanto, no habría presión para el rasgo a generalizarse en la población.

La solución más fácil a su problema de lectura de señales es que uno de los pasajeros desarrolló una mutación rara como resultado de la radiación interestelar que causa una forma rara de daltonismo llamada acromatopsia. La acromatopsia suele ser autosómica recesiva, pero esta nueva mutación es autosómica dominante, lo que significa que si tus padres la tienen, tienes una probabilidad de 50-50 de tenerla. En algún lugar alrededor de 10 generaciones en el viaje, un grupo de 50-100 de las personas ahora afectadas por esta enfermedad deciden romper con el grupo principal para formar su propia colonia solo para daltónicos porque [inserte la razón aquí]. Después de que se van, toda la colonia principal muere porque [inserte aquí un desastre natural o artificial]. Ahora todos los que no tienen el rasgo están muertos y todos los que quedan en la colonia son daltónicos, por lo que no pueden distinguir lo que está escrito en el signo de tierra.

La naturaleza ciertamente encuentra una manera, pero paga un precio sangriento.

Quizás no sea exactamente la respuesta que estabas buscando, pero el color es súper extraño e interesante y se basa en la percepción. El espectro de luz visual es específico, los colores tienen identificadores numéricos, etc. PERO la percepción es donde se vuelve realmente interesante para mí. Hay estudios que muestran que las culturas con más palabras para los colores, son capaces de distinguir más colores. Por ejemplo, si una cultura tiene más de 20 palabras diferentes para tonos de verde, podrán distinguir entre tonos de verde que otro grupo de personas pensó que eran todos del mismo color. Entonces, si bien no puedo dar fe de cómo tres soles cambiarían la forma en que ves el color, creo que sería razonable suponer que durante varias generaciones en el espacio / no en la tierra, la exposición a un amplio espectro de colores puede ser menor. dando como resultado que ciertas palabras para los colores ya no se conozcan y que las generaciones futuras no puedan distinguir los colores "nuevos" de aquellos para los que ya tienen palabras. No es realmente una respuesta a la mordida del sol... pero creo que es importante tener en cuenta que el espectro de luz visible (lo que podemos ver) no es lo mismo que la percepción del color (lo que creemos que vemos)

https://www.businessinsider.com/language-can-afect-how-we-see-colour-heres-how-science-2017-10

El concepto de "luz visible" es en realidad mucho más amplio que la visión humana. Se relaciona también con la fotosíntesis, con la transparencia de la atmósfera y con la química en general.

El límite de energía inferior (rojo) es la capacidad de invocar una reacción química en una sustancia que generalmente es estable a las temperaturas del agua líquida. De todos modos, una sustancia que es menos estable es menos útil en biología.

El límite de energía superior (violeta) es la capacidad de invocar una reacción química no solo en una sustancia específicamente sensible a ella, sino a casi cualquier sustancia irradiada por ella. Es por eso que la radiación UV es una radiación ionizante: simplemente rompe cualquier enlace químico que golpea. Por eso también el aire no es muy transparente para él.

Es una coincidencia útil que nuestro Sol tenga una emisión máxima en medio de estos límites. Una estrella más roja no crearía la diversidad química en el océano, por lo que es probable que no aparezca vida, una estrella más azul esterilizaría fácilmente cualquier vida que intente evolucionar.

La retina humana es en realidad sensible a un espectro un poco más amplio de lo que estamos acostumbrados, especialmente. en el extremo violeta. En realidad, es el lente el que limita la sensibilidad allí y las personas con lentes de ojos artificiales antiguos pueden ver hasta, digamos, 200 nm (no recomendado, porque los rayos UV dañan casi todos los tejidos, incluida la retina).

Entonces, lo que queda como una posible evolución humana es mover los límites entre los colores en la dirección de la mayor cantidad de luz disponible. Pero no por mucho. Una luz azulada puede hacer que la "Deuteranopía" (límite rojo/verde desplazado) sea menos preocupante o incluso un avance. Una luz rojiza puede dar un avance a aquellos con un límite cambiado entre azul y verde. Una luz generalmente más débil puede hacer que el daltonismo sea menos preocupante, pero probablemente sea un caso extremo.

De todos modos, las pantallas modernas están diseñadas de manera que las personas sean menos daltónicas (utilizando bandas espectrales de "consenso" estrechas en colores rojo, verde y azul). Entonces, probablemente no haya posibilidad de crear un esquema de color completamente ilegible.

(Por otra parte, tuve que tratar una vez con una secretaria importante. Era parcialmente daltónica, desconocía el hecho y repetidamente no pudo reconocer algunas líneas de texto de diferentes colores en un producto de software que creamos. No se hizo el tonto - Más tarde fue a un médico y confirmó mis hallazgos. No es que no pudiera leerlos, simplemente no discriminó entre las líneas azul y verde. Terminamos cambiando uno de los colores para la gran decepción de casi todos los demás usuarios).