A tetraetração é a condição de possuir quatro canais independentes para transmitir informações de cores ou possuir quatro tipos de células de cone no olho. Os organismos com tetracromacia são chamados tetrachromats.

Em organismos tetracromáticos, o espaço de cores sensoriais é de quatro dimensões, o que significa que, para combinar o efeito sensorial de espectros de luz arbitrariamente escolhidos em seu espectro visível, requer misturas de pelo menos quatro cores primárias.

A tetracromacia é demonstrada entre várias espécies de aves, peixes, anfíbios, répteis, insetos e alguns mamíferos. Era a condição normal da maioria dos mamíferos no passado; uma mudança genética fez com que a maioria das espécies desta classe acabasse por perder dois de seus quatro cones.

Fisiologia
A explicação normal da tetracromática é que a retina do organismo contém quatro tipos de receptores de luz de maior intensidade (chamados células de cone em vertebrados em oposição a células de haste, que são receptores de luz de menor intensidade) com diferentes espectros de absorção. Isto significa que o animal pode ver os comprimentos de onda além da visão de um ser humano típico e pode distinguir entre cores que, para um humano normal, parecem ser idênticas. Espécies com visão de cor tetracromática podem ter uma vantagem fisiológica desconhecida em relação às espécies rivais.

Exemplos
Peixe
O peixinho dourado (Carassius auratus auratus) e o peixe-zebra (Danio rerio) são exemplos de tetracromatos, contendo células de cone sensíveis para luz vermelha, verde, azul e ultravioleta.

Pássaros
Algumas espécies de aves, como o pincéis zebra e os Columbidae, usam o comprimento de onda ultravioleta 300-400 nm específico para a visão de cores tetracromáticas como ferramenta durante a seleção e forrageamento de mate. Ao selecionar os companheiros, a plumagem ultravioleta ea coloração da pele mostram um alto nível de seleção. Um olho de pássaro típico responderá a comprimentos de onda de cerca de 300 a 700 nm. Em termos de frequência, isso corresponde a uma faixa na proximidade de 430-1000 THz. A maioria dos pássaros tem retinas com quatro tipos espectrais de células de cone que se acredita mediar a visão de cores tetracromáticas. A visão da cor do pássaro é ainda melhorada pela filtração de gotículas de óleo pigmentado que estão localizadas nos fotorreceptores. As gotículas de óleo filtram a luz incidente antes de atingir o pigmento visual nos segmentos externos dos fotorreceptores.

Os quatro tipos de cone, e a especialização de gotículas de óleo pigmentado, oferecem aos pássaros uma melhor visão de cor do que a dos humanos. No entanto, pesquisas mais recentes sugeriram que a tetracromacia em aves apenas oferece aos pássaros um espectro visual maior do que o humano (os seres humanos não podem ver a luz ultravioleta, 300-400 nm), enquanto a resolução espectral (a “sensibilidade” às ​​nuances) é similar .

Insetos
Os insetos forrageiros podem ver os comprimentos de onda que as flores refletem (variando de 300 nm a 700 nm). A polinização é uma relação mutualista, insetos forrageantes e algumas plantas têm coevolvido, ambos aumentando a faixa de comprimento de onda: na percepção (polinizadores), na reflexão e na variação (cores das flores). A seleção direcional levou as plantas a exibir quantidades cada vez mais diversas de variações de cores que se estendem para a escala de cores ultravioleta, atraindo níveis mais altos de polinizadores.

Mamíferos
Rena
Nas áreas onde as renas vivem, o sol permanece muito baixo no céu por longos períodos. Isso significa que a luz está espalhada de tal forma que a maioria da luz que atinge os objetos é azul ou UV. Algumas partes do ambiente absorvem a luz UV e, portanto, a rena sensível ao UV, parecem ser pretas, contrastando fortemente com a neve. Estes incluem urina (indicando predadores ou concorrentes), líquenes (uma fonte de alimento) e peles (como possuído por lobos, predadores de renas). Embora a rena não possua um opsin UV específico, as respostas da retina a 330 nm foram registradas, mediadas por outras opsins. Foi proposto que os flashes UV nas linhas de energia são responsáveis ​​por renas, evitando essas estruturas, porque “… na escuridão, esses animais [renas] vê linhas de energia não como estruturas escuras e passivas, mas sim como linhas de luz cintilante que se estendem através da terreno.”

Humanos
Macacos, Mundo antigo macacos e humanos geralmente possuem três tipos de células de cone e, portanto, são tricromatos. No entanto, com baixas intensidades de luz, as células da haste podem contribuir para a visão da cor, dando uma pequena região de tetrachromacy no espaço de cores; A sensibilidade das células da haste humana é maior em um comprimento de onda verde-azulado.

Nos seres humanos, dois genes de pigmento de células de cone estão presentes no cromossomo X: os genes de opsin tipo OPN1MW clássicos e OPN1MW2. Sugeriu-se que as mulheres (que possuem dois cromossomos X) podem possuir pigmentos de células de cone múltiplas, que podem nascer como tetrachromats cheios que possuem quatro tipos de células de cone simultaneamente, cada tipo com um padrão específico de resposta a diferentes comprimentos de onda da luz no alcance do espectro visível. Um estudo sugeriu que 2-3% das mulheres do mundo poderiam ter o tipo de quarto cone cujo pico de sensibilidade é entre os cones padrão vermelho e verde, dando, teoricamente, um aumento significativo na diferenciação de cores. Outro estudo sugere que até 50% das mulheres e 8% dos homens podem ter quatro fotopigmentos e correspondente aumento da discriminação cromática em relação aos tricromatos. Em 2010, após 20 anos de estudo de mulheres com quatro tipos de cones (tetrachromats não funcionais), o neurocientista Dr. Gabriele Jordan identificou uma mulher (sujeita cDa29) que poderia detectar uma maior variedade de cores do que os tricromatos poderiam, correspondendo a uma função tetrachromat (ou tetrachromat verdadeiro).

A variação nos genes do pigmento do cone é generalizada na maioria das populações humanas, mas a tetracromacia mais prevalente e pronunciada derivaria das portadoras de grandes anomalias de pigmento vermelho / verde, geralmente classificadas como formas de “cegueira de cor” (protanomalia ou deuteranomalia). A base biológica para este fenômeno é a inativação por X de alelos heterozigóticos para genes de pigmento da retina, que é o mesmo mecanismo que dá a maioria da visão tricromática de macacos do mundo novo.

Nos seres humanos, o processamento visual preliminar ocorre nos neurônios da retina. Não se sabe como esses nervos responderiam a um novo canal de cores, ou seja, se eles poderiam lidar com isso separadamente ou apenas combiná-lo com um canal existente. A informação visual deixa o olho por meio do nervo óptico; não se sabe se o nervo óptico possui a capacidade disponível para lidar com um novo canal de cores. Uma variedade de processamento final de imagem ocorre no cérebro; não se sabe como as várias áreas do cérebro responderiam se apresentassem um novo canal de cores.

Os ratos, que normalmente possuem apenas dois pigmentos de cone, podem ser projetados para expressar um terceiro pigmento de cone e parecem demonstrar uma maior discriminação cromática, argumentando contra alguns desses obstáculos; no entanto, as afirmações da publicação original sobre a plasticidade no nervo óptico também foram disputadas.

Os seres humanos não podem ver a luz ultravioleta diretamente porque a lente do olho bloqueia a maior parte da luz na faixa de comprimento de onda de 300-400 nm; Comprimentos de onda mais curtos são bloqueados pela córnea. As células fotorreceptoras da retina são sensíveis à luz ultravioleta próxima e as pessoas que não possuem uma lente (uma condição conhecida como afáquia) vêam a luz ultravioleta próxima (até 300 nm) como azul esbranquiçado, ou para alguns comprimentos de onda, violeta esbranquiçada, provavelmente porque todos Três tipos de cones são sensivelmente igualmente sensíveis à luz ultravioleta; no entanto, as células do cone azul são ligeiramente mais sensíveis.

Tetrachromacy também pode melhorar a visão em iluminação fraca.