Можно ли сделать людей с ультрафиолетовым зрением?
Человеческий глаз – не самый мощный инструмент для восприятия окружающего мира. Мы видим лишь небольшой кусочек электромагнитного спектра, который удобно называть видимым светом (примерно от 380 до 750 нанометров).
Но рядом, всего в нескольких десятках нанометров, находится ультрафиолет (УФ) – мир, который нам недоступен, но который видят пчелы, некоторые птицы и даже рептилии. Этот спектр скрывает невидимые узоры на цветах, различия в окраске животных и следы, которые не увидеть невооружённым глазом.
Можно ли заставить человека видеть этот мир? Давайте разбираться.
I. Почему мы не видим ультрафиолет?
1. Хрусталик глаза работает как УФ-фильтр.
Природа встроила в нас защиту от ультрафиолета. Наш хрусталик отфильтровывает коротковолновый свет, предотвращая его попадание на сетчатку. Это с одной стороны, спасает нас от повреждений, но с другой – лишает возможности видеть УФ-излучение.
2. Фоторецепторы не адаптированы к коротким волнам.
Даже если бы УФ доходил до сетчатки, наши колбочки (фоторецепторы, отвечающие за цветное зрение) не особо хорошо на него реагировали бы. У птиц и насекомых есть дополнительные пигменты, позволяющие им улавливать ультрафиолет, а у нас таких просто нет.
3. Мозг не умеет интерпретировать УФ-изображение.
Даже если сетчатка каким-то чудом поймает ультрафиолетовый свет, мозг не сможет правильно его обработать. Нам нужен не только новый сенсор (колбочки, воспринимающие УФ), но и новая нейронная "прошивка", которая переведет эти данные в картинку.
Но это не значит, что мы не можем взломать систему.
II. Как можно заставить человека видеть УФ?
Существует несколько теоретических способов получить ультрафиолетовое зрение. Некоторые из них уже были проверены на практике.
1. Удаление хрусталика (экстремальный способ)
Есть документированные случаи, когда люди начинали видеть ультрафиолет после удаления хрусталика. Самый известный пример – художник Клод Моне. В старости у него развилась катаракта и после операции он стал замечать странные фиолетовые оттенки, которые раньше не видел. Скорее всего это был ультрафиолет, который теперь беспрепятственно проникал на сетчатку.
Минусы: потеря хрусталика ухудшает фокусировку; сетчатка все еще плохо воспринимает УФ; повышенный риск повреждения глаза.
Это работает, но явно не лучший вариант для массового использования.
2. Генная модификация (теоретически возможный способ)
Некоторые животные, такие как птицы, имеют специальные белки в колбочках, которые позволяют им видеть ультрафиолет. Можно ли пересадить эти гены человеку?
Научные эксперименты показывают, что это возможно. Например в 2014 году учёные генетически модифицировали мышей, добавив им белки, реагирующие на УФ. В итоге мыши действительно начали различать ультрафиолет.
Минусы: неизвестно, как мозг человека обработает новый сигнал; этические вопросы генной инженерии; возможны непредсказуемые побочные эффекты.
На данный момент никто не проводил таких экспериментов на людях, но в будущем это может стать реальностью.
3. Наноинъекции в глаз (технологический способ)
В 2019 году китайские ученые разработали наночастицы, которые позволяют видеть инфракрасный свет. Их вводили мышам прямо в глаза, и те начинали различать ИК-лучи, как будто это обычный свет.
Теоретически такой же метод можно адаптировать под ультрафиолет, разработав специальные наночастицы, улавливающие УФ и передающие его на колбочки.
Минусы: нужно колоть себе что-то в глаз (это стремно и неприятно); пока что работает только в лабораториях; эффект временный (около 10 недель)
Но если технологии улучшатся, это может стать самым безопасным способом получить ультрафиолетовое зрение.
4. Очки и технологии дополненной реальности (лайтовый способ)
Самый простой вариант – не трогать глаза, а использовать технологии. Уже существуют специальные фильтры и камеры, которые преобразуют ультрафиолет в видимый свет.
Минусы: это не настоящее УФ-зрение, а просто перевод в доступный диапазон; очки нужно носить, а не вживлять.
Но если главная цель – видеть УФ без хирургических вмешательств, то это самый доступный вариант.
III. Стоит ли вообще пытаться?
С ультрафиолетовым зрением мир действительно стал бы другим. Например можно было бы:
1. Видеть скрытые узоры на цветах, которые видят пчелы.
2. Отличать самцов и самок у птиц, которые в УФ могут выглядеть по-разному.
3. Замечать следы биологических жидкостей (полезно для криминалистов).
4. Возможно даже видеть космическое излучение, которого мы обычно не замечаем.
Но у этого есть и обратная сторона:
1. Избыток УФ-излучения повреждает сетчатку. У нас, возможно, поэтому и стоит "фильтр" в виде хрусталика.
2. Мозгу может быть трудно адаптироваться. Новая информация – это всегда нагрузка.
Так что пока технологии не стали совершеннее, остается два варианта: либо удалять хрусталик (не лучший вариант), либо ждать генных модификаций и нанотехнологий.