La pieza "Tetracrómatas" aborda en las humanas: “el superpoder de ver el ultravioleta”.

Tetracrómata. Debido a una mutación en el gen que contribuye al desarrollo de la retina, las personas con tetracromatismo presentan cuatro conos de visión. 

La explicación normal del tetracromatismo es que la retina del organismo contiene cuatro tipos de receptores de luz de alta intensidad con diferencias en el "Espectro de absorción", receptores llamados "células cono" en los vertebrados, diferenciadas de los bastones que son receptoras de luz de baja intensidad. Esto significa que el animal puede ver longitudes de onda que están fuera del espectro visible para la visión típica del ser humano, y que pueden ser capaces de distinguir coloraciones que para el ojo humano son colores idénticos.

El "Pez Cebra" (Danio rerio) es un ejemplo de tetracrómata, que presenta células sensibles para luces: roja, verde, azul, y ultravioleta.

Una mutación genética ocular en mujeres inspiró al compositor Enrico Chapela.

Diferentes percepciones visuales en los humanos: tricrómatas o tetracrómatas, tomada de la página Inter-rev.

El compositor Enrico Chapela Barba se inspiró en las mujeres “con el superpoder de ver el ultravioleta”, a causa de una mutación genética, para escribir Tetracrómatas, concierto para flautas amplificadas y orquesta que estrenó el viernes pasado, 31 de mayo 2024, la Orquesta Sinfónica Nacional (OSN) en el Palacio de Bellas Artes, con Evangelina Reyes de solista, quien toca cuatro flautas de diferentes tamaños que representan colores.

Usualmente, en el ojo humano hay tres tipos de célula cono, por eso se dice que somos tricrómatas. En el caso de las tetracrómatas, la teoría es que como las mujeres tienen dos cromosomas "X" diferentes en sus células, algunas son portadoras de cuatro tipos.

Colores, tomada de wikipedia, Quark 67 (Modified color by Monami)

El Tricromatismo se caracteriza por tener tres tipos de conos que permiten ver los tres colores primarios. Esto es debido a una mutación en el gen que contribuye al desarrollo de la retina. 

Cuando Chapela supo por un documental sobre este fenómeno, que se conoce desde hace poco, fue tal el asombro, que inspiró una obra musical que traduce los colores en el lenguaje del sonido emitido por cuatro flautas distintas, una alta para el rojo, una baja para el verde, soprano para el azul y la piccolo para el ultravioleta.

El músico mexicano (1974), explicó en un texto introductorio: “Perciben matices de coral que só- lo residentes marinos distinguen, seductores pétalos diseñados para abejas y colibríes, sutiles pistas en la arena que delatan presas en guaridas. Ignoradas por la ciencia hasta hace poco, las tetracrómatas han estado entre nosotros desde siempre”.

Además del tema científico, Tetracrómatas tiene un antecedente musical del que evolucionó hasta la obra recién presentada, pues en 2015 estrenó el concierto para flautas amplificadas Kaleidoscopio durante el Festival Internacional Cervantino, con la Orquesta Sinfónica de la Universidad de Guanajuato, con el flautista Alejandro Escuer de solista y Roberto Beltrán en la dirección.

Relató en entrevista: “No quedé satisfecho con la partitura, por eso hice otras dos versiones”.

Sobre su interés por tomar temas científicos para inspirarse en sus obras, comentó: “soy hijo de un físico y una química, y antes de encontrar la música en la prepa yo también quería ser científico: me gustan mucho las matemáticas, me gusta la física, la química y la astronomía. Entonces, me parecen muy divertidos los documentales del Universo y Carl Sagan; frecuentemente encuentro cosas fantásticas ahí y decido usarlas de inspiración”.

La presentación titulada "Tradición y modernidad", incluyó además de la comentada, obras de Félix Mendelssohn, Richard Strauss y un estreno mundial de Alejandro Hernández Cadengo. La (OSN) dirigida por Enrique Arturo Diemecke, a quien Chapela considera “uno de los más reputados y sobresalientes directores que ha dado México, quien fue director de la (OSN) por más de 15 años”. El programa se repitió el domingo dos de junio a las 12:15 en el Palacio de Bellas Artes.

Tetracómatras, representación artística. Tomada de la página de ABC.

Los humanos y los primates con relación cercana tienen normalmente tres tipos de células cono y son, por tanto, tricómatas. Sin embargo, a bajas intensidades de luz, los bastoncillos pueden contribuir a la visión de color, dando una pequeña región de tetracromatismo en el espacio de color.

En los humanos, dos genes de pigmentos de células se localizan en el cromosoma "X" sexual,  genes (opsina) de tipo 2 clásico y (OPN1MW2). Se ha sugerido que, dado que las mujeres tienen dos cromosomas X diferentes en sus células, algunas podrían ser portadoras de alguna variante de pigmento de célula cono y, por lo tanto, nacerían como tetracrómatas, al tener simultáneamente cuatro tipos funcionales de células conos, cada tipo con un patrón de respuesta a luces de diferentes longitudes de ondas en el espectro visible. Las opsinas son proteínas fotosensibles sintetizadas en las células fotorreceptoras encargadas de la visión cromática ubicadas en la parte central de la retina, conocida como la mácula

Un estudio sugiere que de entre un dos y un tres por ciento de las mujeres del mundo, podrían tener el cuarto tipo de cono, con espectro de sensibilidad a medio camino entre el del cono de color rojo y el de color verde, lo que les da, teóricamente, un incremento significativo en la diferenciación de colores. Mientras que otro estudio sugiere que hasta un 50% de las mujeres y un 8% de los hombres pueden tener cuatro fotopigmentos.

La variación en los genes de los pigmentos de los conos están muy difundidas en la mayoría de las poblaciones humanas, pero el tetracromatismo más prevaleciente y pronunciado derivaría de mujeres portadoras, sin padecerla, de las mayores anomalías de pigmentos rojo-verde, anomalías clasificadas usualmente como formas de "daltonismo" o "ceguera al color" (protanomalía o deuteroanomalía). La base biológica para este fenómeno con células que expresan solo uno de dos diferentes alelos es la inactivación de un cromosoma "X". El daltonismo se caracteriza por la incapacidad para distinguir entre los matices de rojo y verde, suele ser hereditaria. Otras causas pueden ser ciertas enfermedades oculares y medicamentos. Suele afectar a los hombres con mayor frecuencia que a las mujeres.

Concetta Antico es una artista y profesora de arte tetracrómata de origen australiano.

Fotografía de la pintora Concetta Antico, y uno de sus cuadros. Tomada de el museo San Diego CA. Patch

Aunque Concetta Antico nació con esta rara capacidad, no fue consciente de lo extraordinaria que era su condición hasta muchos años después. Creció pensando que todo el mundo era capaz de percibir los mismos colores que ella, y no fue hasta el año 2012 que descubrió que su habilidad no era tan común como creía, es capaz de percibir 100 millones de colores más que una persona con una visión normal, esto es, tricomátrica, hecho respaldado científicamente por investigadores de la Universidad de California (UC) Irvine, en California.

La evolución de la visión.

Mientras los ancestros vertebrados más antiguos de los primates poseían visión de tres colores, los ancestros mamíferos más recientes de sangre caliente y hábitos nocturnos, perdieron uno de los tres conos de la retina durante el periodo Mesozoico.

Los peces, reptiles y aves son tricromáticos o tetracromáticos, mientras todos los mamíferos a excepción de algunos primates y marsupiales, son dicromáticos o monocromáticos, es decir, tienen ceguera total a los colores.

Una de las aves con visión tetracromática extraordinaria es el colibrí. Tomada de Bio Enciclopedia.

La evolución de la visión en color en los primates es única entre la mayoría de mamíferos euterios. Los primates nocturnos, como los micos nocturnos y los galágidos, son en su mayoría monocromáticos. Los catarrinos normalmente son tricromáticos debido a la duplicación cromosómica del "gen de opsina rojo-verde" poco después de su aparición, hace entre treinta y cuarenta millones de años. Los platirrinos en cambio son tricromáticos en la minoría de los casos. Específicamente, las hembras pueden ser heterocigotas para dos alelos del gen de la opsina (rojo y verde) ubicado en el mismo locus del cromosoma X. Por ellos los machos pueden ser solamente dicromáticos, mientras las hembras pueden ser dicromáticas o tricromáticas. La visión del color en los estrepsirrinos no se comprende del todo; sin embargo, las investigaciones indican un rango en la visión del color similar a la de los platirrinos.

Como los catarrinos, los "monos aulladores", clasificados dentro de los platirrinos, exhiben con frecuencia tricromatismo, lo que se ha establecido como una duplicación cromosómica reciente en términos evolutivos. Los "monos aulladores" son unos de los platirrinos con una dieta más especializada basada en hojas y las frutas no constituyen una parte importante de su dieta, esto es posible debido a que el tipo de hojas que consumen, reúnen tres características: tiernas, nutritivas y digeribles; solo pueden ubicarse por medio de la visión de tres colores. Los estudios de campo para estudiar las preferencias dietéticas de los "monos aulladores" sugieren que la tendencia al tricromatismo es una selección mediada por el ambiente.

Ilustración tomada de Facebook, Picoline.

El procesamiento visual preliminar ocurre dentro de los nervios del ojo. No se conoce cómo estos nervios responden a un nuevo canal de color, si podrían manejar separadamente esta información o la mezclarían dentro de un canal existente. La información visual sale del ojo por medio del "nervio óptico". No se sabe si el éste tiene la capacidad suplementaria de manejar un nuevo canal de color. Una diversidad de procesamientos finales de imágenes tiene lugar en el cerebro. Se desconoce cómo didtintas áreas del cerebro responden si se enfrentan a un nuevo canal de color. Lo que si se conoce, es que ratones, en el laboratorio, que normalmente tienen solo dos pigmentos de conos, pueden ser modificados por medio de la ingeniería genética para expresar un tercer pigmento de conos, y parecen demostrar una discriminación cromática incrementada. argumentando contra alguno de estos obstáculos planteados sobre la capacidad de aprovechamiento de la diversidad incrementada de los receptores; sin embargo, los planteamientos de publicación original sobre la plasticidad en el nervio óptico también han sido disputados. Y, se asegura que ha sido posible mostrar, que personas con cuatro fotopigmentos presentan discriminación cromática incrementada en comparación con los tricrómatas.

Actualmente se desconocen la mayoría de las particularidades del tetracromatismo, los indicios teóricos no se han comprobado a cabalidad, falta mucho por conocer sobre este raro descubrimiento de la evolución de la visión, en este caso, en la especie "Homo sapiens".