Tetrachromacy هي شرط امتلاك أربع قنوات مستقلة لنقل معلومات الألوان ، أو امتلاك أربعة أنواع من الخلايا المخروطية في العين. تُسمى الكائنات الحية التي لها رباعي التكروم رباعي التترات.

في الكائنات ثلاثية الرؤوس ، تكون مساحة الألوان الحسية رباعية الأبعاد ، بمعنى أن لمضاهاة التأثير الحسي للأطياف المختارة عشوائياً من الضوء ضمن طيفها المرئي يتطلب مخاليط من أربعة ألوان أساسية على الأقل.

يظهر تيتراكروماسيه بين عدة أنواع من الطيور والأسماك والبرمائيات والزواحف والحشرات وبعض الثدييات. كان هذا هو الوضع الطبيعي لمعظم الثدييات في الماضي. تغيير جيني جعل غالبية أنواع هذه الطبقة تفقد في النهاية اثنين من المخاريط الأربعة.

علم وظائف الأعضاء
التفسير الطبيعي للرابع الكلوي هو أن شبكية العين تحتوي على أربعة أنواع من مستقبلات الضوء عالية الكثافة (تسمى الخلايا المخروطية في الفقاريات على عكس خلايا القضيب ، التي هي مستقبلات ضوء أقل شدة) مع أطياف امتصاص مختلفة. وهذا يعني أن الحيوان قد يشاهد أطوال موجية تتعدى طول الرؤية لبصر الإنسان العادي ، وقد يكون قادرًا على التمييز بين الألوان التي تبدو متطابقة مع الإنسان العادي. قد يكون للأنواع ذات الرؤية اللونية رباعية الرؤوس ميزة فسيولوجية غير معروفة على الأنواع المتنافسة.

أمثلة
سمك
الأسماك الذهبية (Carassius auratus auratus) والزرد (Danio rerio) هي أمثلة على رباعي التترات ، تحتوي على خلايا مخروطية حساسة للضوء الأحمر والأخضر والأزرق والأشعة فوق البنفسجية.

الطيور
وتستخدم بعض أنواع الطيور ، مثل حمار وحشي الزعنفة ، والكولمبيدي ، الطول الموجي فوق البنفسجي 300-400 نانومتر المحدد لرؤية الألوان رباعي الرؤوس كأداة أثناء اختيار الشريك والعلف. عند الاختيار للاصحاب ، تظهر ريش الأشعة فوق البنفسجية ولون البشرة مستوى عالي من الاختيار. سوف تستجيب عين الطيور النموذجية لأطوال الموجات من حوالي 300 إلى 700 نانومتر. من حيث التردد ، يقابل هذا النطاق في محيط 430-1000 THz. تحتوي معظم الطيور على شبكية عين بأربعة أنواع طيفية من الخلايا المخروطية يعتقد أنها تتوسط في رؤية لون رباعي الرؤوس. يتم تحسين رؤية لون الطيور من خلال ترشيح قطرات الزيت المصبوغة التي توجد في المستقبلات الضوئية. ضوء القطرات مرشح النفط قبل أن تصل إلى الصباغ البصري في الأجزاء الخارجية من المستقبلات الضوئية.

الأنواع المخروطية الأربعة ، وتخصص قطرات الزيت المصطبغة ، تعطي الطيور رؤية أفضل للون من رؤية البشر. ومع ذلك ، فقد أشارت الأبحاث الحديثة إلى أن التتراكروميا في الطيور لا توفر سوى طيفًا مرئيًا أكبر من الطيور في البشر (لا يستطيع البشر رؤية الضوء فوق البنفسجي ، 300-400 نانومتر) ، في حين أن الدقة الطيفية (“الحساسية” للفروق الدقيقة) متشابهة .

الحشرات
تستطيع حشرات الطهي رؤية الأطوال الموجية التي تعكسها الأزهار (تتراوح من 300 نانومتر إلى 700 نانومتر). التلقيح كونه علاقة متبادلة ، بحثًا عن الحشرات وبعض النباتات قد تحسنت ، وكلاهما يزيدان من نطاق الطول الموجي: في الإدراك (الملقحات) ، في الانعكاس والتغير (ألوان الزهور). وقد أدى الاختيار الاتجاهي إلى قيام النباتات بعرض كميات متزايدة التنوع من اختلافات الألوان تمتد إلى نطاق الألوان فوق البنفسجية ، وبالتالي جذب مستويات أعلى من الملقحات.

الثدييات
الرنة
في المناطق التي تعيش فيها حيوانات الرنة ، تظل الشمس منخفضة جداً في السماء لفترات طويلة. وهذا يعني أن الضوء مبعثر بحيث أن معظم الضوء الذي يصل إلى الكائنات أزرق أو UV. بعض أجزاء من البيئة تمتص ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، وبالتالي إلى الرنة الحساسة للأشعة فوق البنفسجية ، تبدو سوداء ، متناقضة بقوة مع الثلج. وتشمل هذه البول (تشير إلى الحيوانات المفترسة أو المنافسين) ، الأشنات (مصدر الغذاء) والفراء (كما تمتلكها الذئاب ، المفترسات من الرنة). على الرغم من أن حيوان الرنة لا يمتلك opsin UV محددة ، فقد تم تسجيل استجابات الشبكية لـ 330 نانومتر ، توسطت بواسطة opsins أخرى. وقد اقترح أن الفلاش بالأشعة فوق البنفسجية على خطوط الطاقة هي المسؤولة عن الرنة التي تتجنب هذه الهياكل لأن “… في الظلام هذه الحيوانات [الرنة] ترى خطوط الطاقة ليس كالبنى الخافتة ، ولكن بدلا من ذلك ، كخطوط ضوء الخفقان تمتد عبر تضاريس.”

البشر
القرود، العالم القديم القردة ، والبشر عادة لديهم ثلاثة أنواع من الخلايا المخروطية وبالتالي هي ثلاثية الألوان. ومع ذلك ، عند شدة الإضاءة المنخفضة ، قد تساهم خلايا القضبان في رؤية الألوان ، مما يعطي منطقة صغيرة من التتراكروميا في الفضاء الملون ؛ تكون حساسية خلايا قضيب الإنسان أكبر في الطول الموجي الأخضر والأزرق.

في البشر ، توجد جينات صباغية لخلية مخروطية على الكروموسوم X: جينات opsin الكلاسيكية من النوع 2 OPN1MW و OPN1MW2. وقد اقترح أن النساء (اللواتي يمتلكن كروموسومين X) يمكن أن يمتلكن أصباغ خلايا مخروطية متعددة ، ربما يولدن كرباعي رباعي كامل لهن أربعة أنواع من الخلايا المخروطية في آنٍ واحد ، كل نوع بنمط معين من الاستجابة لأطوال موجية مختلفة من الضوء في مجموعة من الطيف المرئي. اقترحت إحدى الدراسات أن 2-3٪ من النساء في العالم قد يكون لديهن نوع مخروط رابع يكون ذروة الحساسية له بين المخاريط الحمراء والخضراء القياسية ، مما يعطي نظريا زيادة ملحوظة في تمايز اللون. وتشير دراسة أخرى إلى أن ما يصل إلى 50٪ من النساء و 8٪ من الرجال قد يعانون من أربعة حالات ضوئية وما يقابل ذلك من زيادة في التمييز اللوني مقارنة بالترايكرومات. في عام 2010 ، بعد 20 عامًا من دراسة النساء اللواتي لديهن أربعة أنواع من الأقماع (Tetrachromats غير الوظيفية) ، حدد عالم الأعصاب ، الدكتور جابرييل جوردان ، امرأة (cDa29) يمكن أن تكتشف مجموعة متنوعة من الألوان أكثر مما يمكن للطرز الثلاثية ، المقابلة مع وظيفية رباعي بروم (أو رباعي رباعي حقيقي).

إن التباين في جينات الصباغ المخروطي منتشر على نطاق واسع في معظم المجموعات السكانية البشرية ، ولكن أكثر ما يمكن أن يتولد عن رابع رباعي من الحوامل الإناث من الشذوذات الرئيسية للصبغة الحمراء / الخضراء ، والتي عادة ما تصنف على أنها أشكال “عمى الألوان” (protanomaly أو deuteranomaly). والأساس البيولوجي لهذه الظاهرة هو تثبيط الأليلات المتغايرة (X) عن جينات الصباغ الشبكية ، وهي نفس الآلية التي تعطي غالبية الإناث من القرود الجديدة رؤيا ثلاثي الألوان.

في البشر ، تحدث المعالجة البصرية الأولية في الخلايا العصبية لشبكية العين. من غير المعروف كيف ستستجيب هذه الأعصاب لقناة لون جديدة ، بمعنى ما إذا كان بإمكانها التعامل معها بشكل منفصل أو فقط دمجها مع قناة موجودة. المعلومات البصرية تترك العين عن طريق العصب البصري. من غير المعروف ما إذا كان العصب البصري لديه القدرة الاحتياطية للتعامل مع قناة لون جديدة. تحدث مجموعة متنوعة من المعالجة النهائية للصور في الدماغ. من غير المعروف كيف ستستجيب مناطق الدماغ المختلفة إذا قدمت بقناة لون جديدة.

يمكن تصميم الفئران ، التي لا تحتوي عادةً إلا على صبغين مخروطيين ، للتعبير عن صبغة مخروطية ثالثة ، ويبدو أنها تُظهر تمييزًا لونيًا متزايدًا ، وتعارض بعض هذه العقبات. ومع ذلك ، فإن مزاعم المنشور الأصلي حول اللدونة في العصب البصري قد تم التنازع عليها أيضًا.

لا يستطيع البشر رؤية الضوء فوق البنفسجي مباشرة لأن عدسة العين تحجب معظم الضوء في نطاق الطول الموجي 300-400 نانومتر ؛ يتم حظر الأطوال الموجية أقصر من القرنية. الخلايا المستقبلة للضوء للشبكية حساسة للضوء القريب من الأشعة فوق البنفسجية ، والناس الذين يفتقرون إلى العدسة (وهي حالة تعرف باسم apchaia) يرون قرب الأشعة فوق البنفسجية (وصولاً إلى 300 نانومتر) مثل الأزرق الباهت ، أو لبعض الأطوال الموجية ، البنفسجي الأبيض ، ربما لأن جميع ثلاثة أنواع من الأقماع حساسة بالتساوي تقريبا للأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، الخلايا المخروطية الزرقاء أكثر حساسية قليلاً.