Mantis karidesi gerçekten 16 renk mi görüyor?

Kısa cevap

Mantis karidesinin gözünde 12 farklı tayf algılayıcısı vardır; polarizasyon ve ışık şiddeti için ayrılmış algılayıcılarla birlikte girdi kanallarının sayısı 20'yi bulur. Ama bu, onun bizden daha fazla ya da daha zengin renk gördüğü anlamına gelmez: davranış deneylerinde, birbirine yakın iki dalga boyunu ayırt etmede şaşırtıcı derecede zayıf çıktı. Araştırmacılar, bu gözün renkleri ince ince karşılaştırmak yerine, bir barkod okuyucusu gibi hızla tanımaya uygun olabileceğini öne sürüyor.

İddia

İnternette çok paylaşılan çizgi ve infografiklere göre insanın üç koni türü varken mantis karidesinin 16 türü vardır; bu yüzden bizim hayal bile edemeyeceğimiz renkleri görür ve bizden çok daha zengin bir renk dünyasında yaşar.

Nereden çıktı?

Sayının arkasında gerçek bir buluş durur. Thomas Cronin ve Justin Marshall 1989'da Nature'da, bir mantis karidesi türünün retinasında en az on farklı tayf türünden ışık algılayıcı bulunduğunu bildirdiler. Sonraki çalışmalarla sayı 12 tayf algılayıcısına çıktı. Bu algılayıcıların her biri dar bir dalga boyu aralığına duyarlıdır ve hepsi birlikte derin morötesinden uzak kırmızıya kadar uzanır.

Popüler iddiadaki 16 sayısı ise bu 12'nin üstüne, renkten başka işler gören algılayıcıların da eklenmesinden gelir. Streets, England ve Marshall'ın 2022 derlemesine göre 12 tayf algılayıcısına polarizasyon ve ışık şiddeti için ayrılmış algılayıcılar eklendiğinde girdi kanallarının toplamı 20'ye ulaşır. Yani sayı hangi algılayıcıların sayıldığına göre değişir; iddianın asıl sıçraması ise sayıdan «daha fazla renk» sonucunu çıkarmasıdır.

Kanıt ne diyor?

Algılayıcı sayısı ile renk görme arasındaki bağı doğrudan sınayan deney 2014'te yayımlandı. Hanne Thoen ve arkadaşları davranış deneyleriyle karideslerin birbirine yakın dalga boylarını ne kadar iyi ayırabildiğini ölçtü. Zaidi ve arkadaşlarının özetlediği gibi sonuç, karideslerin insanın açıkça farklı gördüğü renkleri ayırt etmekte zayıf olduğuydu.

İnsan gözü, BI-11'in anlattığı üzere koni sinyallerini karşıt kanallarda birbirinden çıkararak çalışır. Bu karşılaştırma, yalnız üç koniyle bile çok ince farkları yakalar. Streets ve arkadaşlarının hatırlattığı gibi karşıt bir sistem, yeryüzündeki renk bilgisinin neredeyse tamamını çözmek için yaklaşık dört tayf duyarlılığına ihtiyaç duyar. Algılayıcı eklemek, bu sınırın ötesinde ayırt etmeyi kendiliğinden inceltmez.

Son söz henüz söylenmedi. Derlemenin başlığı da bunu açıkça söyler: sorular yanıtlardan fazladır. Karideslerin gördüğü dünyanın nasıl bir dünya olduğunu bilmiyoruz; bildiğimiz, yakın renkleri ayırt etmede bizden iyi olmadıklarıdır.

Hüküm — Yanlış (bilinen kanıtlara göre)

Mantis karidesinin çok sayıda tayf algılayıcısı olduğu doğrudur; 12 tanedir ve başka algılayıcılarla birlikte girdi kanalları 20'ye ulaşır. Ama bunun «16 renk görmek» ya da bizden daha zengin bir renk dünyası anlamına geldiği iddiası, bugünkü kanıtlarla desteklenmez: ayırt etme deneylerinde karidesler yakın dalga boylarını insandan daha kötü ayırdı. Algılayıcı sayısı bir gözün ne kadar renk gördüğünü tek başına söylemez; o sinyallerin nasıl karşılaştırıldığı söyler.

Örnek — yakın iki fondöten tonu

Renk ayırt etme ile renk tanıma arasındaki farkı gündelik bir örnekle görelim. Bir makyaj markası, orta tonlu bir ten için iki yakın fondöten üretiyor: biri C68863, öbürü C4875F. İkisinin CIEDE2000 farkı 1,16'dır. EN-01'de gördüğümüz gibi Paravina ve arkadaşları diş seramiklerinde gözlemcilerin yarısının bir farkı fark ettiği eşiği ΔE00 0,8 bulmuştu; 1,16 bu eşiğin üstündedir ve iki ton yan yana konduğunda dikkatli bir gözle ayrılabilir. Aynı iki ton ile dört ten örneğinin birbirinden farkı karşılaştırıldığında ölçek anlaşılır: komşu ten örnekleri arasındaki fark 17 ile 21 arasındadır.

Rengi yalnız kategoriye yerleştiren bir sistem için C68863 ile C4875F aynı sepete düşer: ikisi de «orta tonlu, sıcak bir ten». Böyle bir sistem hızlıdır, ama bir müşterinin iki fondöten arasında seçim yapmasına yardım edemez. İnsan gözünün karşıt kanallarıyla yaptığı iş, tam da bu küçük farkı görmektir. Bu hesap bir karides gözünün benzetimi değildir; yalnız iki işin farkını göstermek için kullanılmıştır.

Sık yapılan yanlış

Özet

1. Mantis karidesinin 12 tayf algılayıcısı vardır; polarizasyon ve ışık şiddeti algılayıcılarıyla birlikte girdi kanalları 20'ye ulaşır. Popüler «16» sayısı hangi algılayıcıların sayıldığına bağlıdır.
2. Thoen ve arkadaşlarının 2014 deneyinde karidesler yakın dalga boylarını şaşırtıcı derecede zayıf ayırdı; araştırmacılar karşıt kodlama yerine taramaya dayalı bir renk tanıma sistemi öneriyor.
3. Hüküm: «16 renk görür, bizden zengin bir renk dünyası vardır» iddiası bilinen kanıtlara göre yanlıştır. İnsan gözü, ΔE00 1,16 gibi küçük bir farkla ayrılan iki fondöten tonunu yan yana ayırabilir.

Kendini sına

1. (Kolay) Mantis karidesinin kaç tayf algılayıcısı vardır?
2. (Kolay) Dalga boyu ayırt etme nedir?
3. (Orta) Mantis karidesi yakın iki rengi ayırt etmede insandan neden daha kötü olabilir?
4. (Orta) Popüler iddiadaki «16» sayısı ile bilimsel literatürdeki sayılar arasındaki fark nereden gelir?
5. (Zor) Renk tanıma ile renk ayırt etme arasındaki fark nedir ve barkod hipotezi hangisine uygundur?
6. (Zor) C68863 ve C4875F tonlarının farkı neden önemlidir ve yalnız kategoriye yerleştiren bir sistem onları nasıl görür?

Cevaplar

1. 12; her biri tayfın dar bir bölgesine duyarlıdır ve hepsi birlikte derin morötesinden uzak kırmızıya uzanır. Bkz. "Nereden çıktı?".
2. Bir gözlemcinin iki yakın dalga boyunu farklı renkler olarak ayırabildiği en küçük dalga boyu farkıdır; ne kadar küçükse ayırt etme o kadar incedir. Bkz. "Kanıt ne diyor?".
3. Çünkü deneylere göre karides, sinyalleri insan gibi karşıt kanallarda karşılaştırmıyor olabilir; araştırmacılar, gözünü nesne üzerinde gezdirerek 12 dar kanaldan hangilerinin etkinleştiğine bakan, hızlı ama kaba bir renk tanıma sistemi öneriyor. Karşıt bir sistem yaklaşık dört duyarlılıkla ince ayrım yapabilirken bu sistem yakın dalga boylarını ayırmakta zayıf kalır. Bkz. "Kanıt ne diyor?".
4. Hangi algılayıcıların sayıldığından: literatürde 12 tayf algılayıcısı vardır, polarizasyon ve ışık şiddeti algılayıcılarıyla birlikte kanallar 20'ye ulaşır; popüler sayı bunların bir bölümünü renk sayısı gibi sunar. Bkz. "Nereden çıktı?".
5. Tanıma bir rengi bir kategoriye hızla yerleştirmektir, ayırt etme iki yakın rengin farkını görmektir; barkod hipotezi tanımaya uygundur ve daha hızlı işleme karşılığında ayırt etmeden ödün verir. Bkz. "Kanıt ne diyor?".
6. İkisinin farkı ΔE00 1,16'dır ve Paravina ve arkadaşlarının 0,8 eşiğinin üstündedir; bir müşteri yan yana ikisini ayırabilir. Yalnız kategoriye yerleştiren bir sistem ise ikisini de «orta tonlu, sıcak bir ten» sepetine koyar. Bkz. "Örnek".

Kaynaklar

• Cronin, T. W. ve Marshall, N. J., «A retina with at least ten spectral types of photoreceptors in a mantis shrimp», Nature 339(6220): 137–140, 1989.
• Thoen, H. H., How, M. J., Chiou, T.-H. ve Marshall, J., «A different form of color vision in mantis shrimp», Science 343(6169): 411–413, 2014.
• Streets, A., England, H. ve Marshall, J., «Colour vision in stomatopod crustaceans: more questions than answers», Journal of Experimental Biology 225(6): jeb243699, 2022.
• Zaidi, Q., Marshall, J., Thoen, H. ve Conway, B. R., «Evolution of neural computations: Mantis shrimp and human color decoding», i-Perception 5(6): 492–496, 2014.

Sonraki adım

DO-03 renk görmekten rengin doğadaki işlevine geçiyor: kamuflajı, zehirli hayvanların uyarı renklerini, Bates ve Müller taklitlerini, bukalemun ile mürekkep balığının renk değiştirmesini ve tavus kuşunun eş seçimindeki rengini ele alıyor ve zehirli bir hayvan için parlak renkli olmanın neden mantıklı olduğunu soruyor. Primatların ve kuşların renk görmesinin evrimini DO-01, karşıt kanalları BI-11 anlatmıştı.