สีตาเป็นลักษณะฟีโนไทป์แบบโพลี จีนิ ก ที่กำหนดโดยปัจจัยสองประการ ได้แก่เม็ดสีของม่านตา^{[ 1 ] [ 2 ]}และการขึ้นอยู่กับความถี่ของการกระเจิงของแสงโดยตัวกลางขุ่น ใน สโตรมาของม่านตา [ ^{3 ] : 9}

ในมนุษย์ สีของม่านตาจะแตกต่างกันไปตั้งแต่สีน้ำตาลอ่อนถึงสีดำ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของเมลานินในเยื่อบุผิวเม็ดสีของม่านตา (ซึ่งอยู่ด้านหลังของม่านตา) ปริมาณเมลานินภายในเนื้อเยื่อม่านตา (ซึ่งอยู่ด้านหน้าของม่านตา) และความหนาแน่นของเซลล์ในเนื้อเยื่อ^{[ 4 ]}การปรากฏของดวงตาสีฟ้า สีเขียว และสีน้ำตาลอ่อน เกิดจากการกระเจิงของแสงแบบทินดอลล์ในเนื้อเยื่อ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่คล้ายกับการกระเจิงแบบเรย์ลีห์ซึ่งเป็นสาเหตุของท้องฟ้าสีฟ้า^{[ 5 ]}ไม่มีเม็ดสีสีฟ้าหรือสีเขียวอยู่ในม่านตาหรือน้ำวุ้นตาของมนุษย์[ 3 ^{] [ 6 ]นี่เป็น}ตัวอย่างของสีเชิงโครงสร้างซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับดวงตาที่มีสีอ่อนกว่า

ดวงตาสีสันสดใสของนกหลายชนิดเกิดจากการมีเม็ดสีอื่นๆ เช่นพเทอริดีนพิวรีนและแคโรทีนอยด์ [ ^{7 ] มนุษย์}และสัตว์อื่นๆ มีความหลากหลาย ทาง ฟีโนไทป์ในสีตา^{[ 8 ]}สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกิดมาพร้อมกับดวงตาสีฟ้า และการเปลี่ยนแปลงความเข้มของสีจะพัฒนาขึ้นหลังคลอด

พันธุกรรมและการถ่ายทอดลักษณะสีตาในมนุษย์มีความซับซ้อน ณ ปี 2010 มีการ ค้นพบยีนที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดลักษณะสีตาในมนุษย์มากถึง 16 ยีน ยีนที่เกี่ยวข้องกับสีตาบางส่วนได้แก่OCA2และHERC2 ^{[ 9 ] [ 10 ]}

สีตาเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่กำหนดโดยยีนหลายตัว[ 11 ^{] [ 12 ]ยีนเหล่า}นี้ถูกค้นหาโดยการศึกษาการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในตัวยีนเองและในยีนข้างเคียง ซึ่งเรียกว่าโพลีมอร์ฟิซึมของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวหรือ SNP จำนวนยีนทั้งหมดที่มีส่วนทำให้เกิดสีตายังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่มีผู้สมัครที่เป็นไปได้อยู่บ้าง การศึกษาในรอตเตอร์ดัม (2009) พบว่าสามารถทำนายสีตาได้ด้วยความแม่นยำมากกว่า 90% สำหรับสีน้ำตาลและสีฟ้าโดยใช้ SNP เพียงหกตัว^{[ 13 ] [ 14 ]}

ผู้คนเชื้อสายยุโรปมีความหลากหลายของสีตามากที่สุดเมื่อเทียบกับประชากรอื่นๆ ทั่วโลก ความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยีดีเอ็นเอโบราณ ได้เปิดเผยประวัติศาสตร์บางส่วนของสีตาในยุโรป จากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอโบราณ การศึกษาในปี 2020 ที่ตีพิมพ์ใน Experimental Dermatologyชี้ให้เห็นว่ายีนทั่วไปสำหรับสีตาฟ้าอาจมีต้นกำเนิดในตะวันออกใกล้และมาถึงยุโรปเมื่อประมาณ 42,000 ปีก่อน หลังจากการอพยพออกจากแอฟริกา^{[ 15 ]}

มีหลักฐานว่ายีนที่แตกต่างกันมากถึง 16 ยีนอาจเป็นสาเหตุของสีตาในมนุษย์ อย่างไรก็ตาม ยีนหลัก 2 ยีนที่เกี่ยวข้องกับความแปรผันของสีตาคือOCA2และHERC2และทั้งสองยีนนี้อยู่ในโครโมโซม 15 ^{[ 10 ]}

ยีนOCA2 (OMIM: 203200 ) เมื่ออยู่ในรูปแบบที่แตกต่างกัน จะทำให้เกิดสีตาชมพูและภาวะเม็ดสีผิวลดลงซึ่งพบได้ทั่วไปในภาวะผิว เผือกในมนุษย์ (ชื่อของยีนนี้มาจากความผิดปกติที่มันก่อให้เกิด คือ ภาวะผิวเผือกชนิดที่ 2) SNP ที่แตกต่างกันภายในOCA2 มีความสัมพันธ์อย่างมากกับดวงตาสีฟ้า และสีเขียว รวมถึงความแปรผันของกระ ฝ้าจำนวนไฝ สีผมและสีผิวโพลีมอร์ฟิซึมอาจอยู่ในลำดับควบคุมของOCA2 ซึ่งอาจมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของผลิตภัณฑ์ยีน ซึ่งส่งผลต่อเม็ดสี^{[ 16 ]}การกลายพันธุ์เฉพาะภายใน ยีน HERC2 ซึ่ง เป็นยีนที่ควบคุม การแสดงออก ของ OCA2มีส่วนรับผิดชอบต่อดวงตาสีฟ้าบางส่วน^{[ 9 ]}ยีนอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับความแปรผันของสีตา ได้แก่SLC24A4 ^{[ 17 ]}และTYR ^{[ 17 ]}การศึกษาในปี 2010 เกี่ยวกับความแปรผันของสีตาในค่าเฉดสีและความอิ่มตัวโดยใช้ภาพถ่ายดิจิทัลความละเอียดสูงแบบเต็มตา พบตำแหน่งใหม่ 3 ตำแหน่งสำหรับยีนทั้งหมด 10 ยีน ซึ่งสามารถอธิบายความแปรผันของสีตาได้ประมาณ 50% ^{[ 18 ]}

ดวงตาสีฟ้าที่มีจุดสีน้ำตาล ดวงตาสีเขียว และดวงตาสีเทา เกิดจากส่วนต่างๆ ของจีโนมที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

จากการศึกษาในปี 1997 ในกลุ่มชาวอเมริกันผิวขาวพบว่าสีตาอาจเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่วัยทารก วัยรุ่น จนถึงวัยผู้ใหญ่^{[ 19 ]}เด็กร้อยละ 17 พบว่าสีตาเปลี่ยนไปเมื่อโตเป็นผู้ใหญ่ โดยในจำนวนนั้น ร้อยละ 50 มีสีตาที่อ่อนลงเมื่อโตขึ้น ส่วนอีกร้อยละ 50 มีสีตาที่เข้มขึ้น^{[ 20 ]}

โดยทั่วไป เด็กที่มีดวงตาสีน้ำตาลอ่อนและสีน้ำตาลอมเขียวมักจะมีสีตาที่อ่อนลงเมื่อโตเป็นผู้ใหญ่^{[ 20 ]}เด็กที่มีดวงตาสีเขียวมักจะมีสีตาที่เข้มขึ้น^{[ 20 ]} นอกจากนี้ยังพบว่าร้อยละ 11 ของมารดา ของเด็ก มีสีตาเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาเดียวกัน โดยส่วนใหญ่มีสีตาที่อ่อนลงเมื่อเทียบกับสีตาเดิมเมื่อตอนที่บุตรเกิด^{[ 21 ]}

เช่นเดียวกับสีผมและสีผิวเมลานินที่ผลิตขึ้นในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทุกชนิดมักจะเป็นยูเมลานินหรือฟีโอเมลานินส่งผลให้มีสีดำ น้ำตาล แดง และเหลืองในสัดส่วนสูงในส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ใช้ประโยชน์จากเมลานินนั้น ดังนั้น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่จึงมีโทนสีหลักเป็นสีส้ม ซึ่งโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตั้งแต่สีส้มอ่อน เช่น สีพีชไปจนถึงสีส้มเข้ม เช่นสีน้ำตาล บางครั้ง อาจพบ สีที่หลากหลายกว่านั้น เช่นสีม่วงแดง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเกือบทั้งหมดมีม่านตาสีน้ำตาลหรือสีเข้ม^{[ 22 ]}ในมนุษย์ สีน้ำตาลเป็นสีตาที่พบได้บ่อยที่สุด โดยมีประชากรประมาณ 79% ทั่วโลกที่มีดวงตาสี น้ำตาล ^{[ 23 ]}ดวงตาสีน้ำตาลเกิดจากความเข้มข้นของเมลานินในสโตรมาของม่านตาที่ค่อนข้างสูง ซึ่งทำให้แสงที่มีความยาวคลื่นทั้งสั้นและยาวถูกดูดซับ^{[ 24 ]}

ในหลายส่วนของโลก สีน้ำตาลแทบจะเป็นสีม่านตาเพียงสีเดียวที่มีอยู่^{[ 25 ]}ดวงตาสีน้ำตาลพบได้ทั่วไปในยุโรปเอเชียตะวันออกเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เอเชียกลางเอเชียใต้เอเชียตะวันตกโอเชียเนียแอฟริกาตะวันตกและอเมริกา^[ 17 ^]ดวงตาสีน้ำตาลที่มีเม็ดสีเข้มเกือบดำ เป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดของดวงตาสีน้ำตาล เนื่องจากพบได้ในหลายส่วนของโลก เช่นอเมริกาแอฟริกาเอเชีย^{ตะวันตก}เอเชียใต้เอเชียตะวันออกเอเชียตะวันออกเฉียง ใต้ เอเชียกลางโอเชียเนียและยุโรป ดวงตาสีน้ำตาล ที่มีเม็ดสีอ่อนหรือปานกลาง มักมีสีออกไปทางสีน้ำตาลอ่อน ก็พบได้ทั่วไปในยุโรปและอเมริกา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มผู้สืเชื้อสายยุโรป และ พบ ในจำนวนน้อยกว่า ในบางส่วนของเอเชียกลางเอเชียตะวันตกเอเชียใต้และแอฟริกาตะวันออก

คำจำกัดความของสีตา "เฮเซล" แตกต่างกันไป: ตามธรรมเนียมแล้วถือว่ามีความหมายเหมือนกับสีน้ำตาลอ่อนหรือสีทอง เช่นเดียวกับสีของ เปลือก เฮเซลนัทจึงทำให้มีความหมายเหมือนกับสีอำพัน โดยทั่วไปแล้วจะมีสีเหลือง/ทองหรือสีน้ำตาลแดง/ทองแดงที่เด่นชัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่ภายใต้แสงแดด ซึ่งเกิดจากเม็ดสีเหลืองที่เรียกว่าลิโปโครม (ซึ่งพบในดวงตาสีเขียวด้วย) ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]}นอกจากนี้ยังอาจมีสีเทาอมทองอ่อนๆ อยู่ด้วย^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

ในคำจำกัดความสมัยใหม่ที่หลวมกว่านั้น อาจถือได้ว่าเป็นสีตาผสมระหว่างสีน้ำตาลและสีเขียว แม้ว่าในทางมานุษยวิทยาโดยทั่วไปจะเรียกว่าสีตาผสมมากกว่าสีน้ำตาลอมเขียว การผสมผสานระหว่างสีน้ำตาลและสีเขียวบางครั้งอาจทำให้ม่านตามีหลายสี กล่าวคือ ดวงตาที่มีสีน้ำตาลอ่อน/สีอำพันใกล้กับรูม่านตาและสีถ่านหรือสีเขียวเข้มที่ส่วนนอกของม่านตา (หรือในทางกลับกัน) เมื่อมองในแสงแดด มักจะดูเหมือนเปลี่ยนจากสีน้ำตาลเป็นสีเขียว^{[ 33 ] [ 34 ] [ 30 ] [ 35 ] [ 36 ] [ 31 ] [ 37 ]}

ดวงตาของนกพิราบบางชนิดมีเม็ดสีเรืองแสงสีเหลืองที่เรียกว่าพเทอริดีน [ ^{38 ] เชื่อ}กันว่าดวงตาสีเหลืองสดใสของนกฮูกเขาใหญ่ เกิดจากการมีเม็ดสีพเทอริดีนแซนโท พเทอริน อยู่ภายใน โครมาโทฟอร์บางชนิด(เรียกว่าแซนโทฟอร์) ที่อยู่ในสโตรมาของม่านตา^{[ 39 ]}ในมนุษย์ เชื่อกันว่าจุดหรือรอยด่างสีเหลืองเกิดจากเม็ดสีไลโปฟัสซินหรือที่รู้จักกันในชื่อไลโปโครม^{[ 40 ]}สัตว์หลายชนิด เช่น สุนัข แมวบ้าน นกฮูก นกอินทรี นกพิราบ และปลา มีดวงตาสีเหลืองทองหรือสีอำพัน

ประชากรประมาณ 18% ของสหรัฐอเมริกาและ 5% ของประชากรโลกมีดวงตาสีน้ำตาลอ่อน^{[ 23 ]}ดวงตาสีน้ำตาลอ่อนพบได้เป็นหลักในยุโรป ตอนเหนือและตอนกลาง โดยพบมากที่สุดในสหราชอาณาจักรและ ประชากรที่พูดภาษา Low Saxon ดั้งเดิม ของเนเธอร์แลนด์และเยอรมนี^{[ 41 ] [ 42 ]}นอกจากนี้ ในตำนานเทพเจ้าอพอลโลนิอุส โรดิอุสได้บรรยายถึงเทพเจ้าแห่งดวงอาทิตย์เฮลิออสและลูกหลานของเขา ว่ามีดวงตาสีทอง^{[ 43 ]}

ดวงตาสีเขียวน่าจะเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของอัลลีลหลายรูปแบบของOCA2และยีนอื่นๆ พวกมันอาจปรากฏอยู่ในไซบีเรีย ตอนใต้ ในช่วงยุคสำริด^{[ 44 ]}

สีเขียวเป็นสีตาของมนุษย์ที่หายากที่สุด พบได้ในประชากรประมาณ 2% ทั่วโลก^{[ 45 ]} ประมาณ 8–10% ของผู้ชายและ 18–21% ของผู้หญิงในไอซ์แลนด์และ 6% ของผู้ชายและ 17% ของผู้หญิงในเนเธอร์แลนด์มีดวงตาสีเขียว^{[ 46 ]}

สีเขียวเกิดจากการรวมกันของ: 1) ม่านตาที่มีเม็ดสีลิโปโครม สีเหลือง ^{[ 28 ]}และ 2) เฉดสีฟ้าที่เกิดจากการกระเจิงของเรย์ลีห์ของแสงสะท้อน^{[ 24 ]}

ไม่มีเม็ดสีสีน้ำเงินโดยกำเนิดในม่านตาหรือในร่างกายวุ้นตาอันที่จริง เมลานินรูปแบบหนึ่งที่จะทำให้เกิดสีน้ำเงินนั้นยังไม่มีอยู่ในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ในปัจจุบัน แต่ดวงตาสีน้ำเงินเกิดจากสีเชิงโครงสร้างร่วมกับความเข้มข้นของเม็ดสีที่ไม่ใช่สีน้ำเงินเยื่อ บุผิวเม็ดสีของม่านตา มีสีน้ำตาลดำเนื่องจากมีเมลานินอยู่^{[ 47 ]}ต่างจากดวงตาสีน้ำตาล ดวงตาสีน้ำเงินมีความเข้มข้นของเมลานินต่ำในสโตรมาของม่านตา ซึ่งอยู่ด้านหน้าของเยื่อบุผิวสีเข้ม คลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่ามักจะถูกดูดซับโดยเยื่อบุผิวสีเข้มที่อยู่ด้านล่าง ในขณะที่คลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะสะท้อนและเกิดการกระเจิงแบบเรย์ลีใน ตัวกลาง ขุ่นของสโตรมา^{[ 4 ]}นี่คือการกระเจิงแบบเดียวกันที่ทำให้ท้องฟ้ามีสีน้ำเงิน^{[ 3 ] : 9 [ 6 ]}ผลลัพธ์คือสีเชิงโครงสร้าง " สีน้ำเงิน ทินดอล " ที่แปรผันตามสภาพแสงภายนอก

ในปี 2008 ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนได้ค้นพบการกลายพันธุ์เพียงครั้งเดียวที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์ดวงตาสีฟ้า งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Journal of Human Geneticsลำดับดีเอ็นเอเดียวกันของ ยีน OCA2ในกลุ่มคนที่มีดวงตาสีฟ้าบ่งชี้ว่าพวกเขาอาจมีบรรพบุรุษร่วมกันเพียงคนเดียว นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่า การกลายพันธุ์ ของ OCA2ที่ทำให้เกิดดวงตาสีฟ้าเกิดขึ้นในบุคคลที่อาศัยอยู่ในบริเวณตะวันตกเฉียงเหนือของ ภูมิภาค ทะเลดำในยุโรปในช่วงระหว่าง 6,000 ถึง 10,000 ปีที่แล้ว ในยุคหินใหม่^{[ 48 ] [ 49 ]}อย่างไรก็ตาม การวิจัย ดีเอ็นเอโบราณ ล่าสุด ได้ระบุซากมนุษย์ที่เก่าแก่กว่ายุคหินใหม่ซึ่งมีการกลายพันธุ์ของOCA2สำหรับดวงตาสีฟ้า ปัจจุบันเชื่อกันว่า อัลลีล OCA2ที่ทำให้เกิดดวงตาสีฟ้ามีอายุย้อนไปถึงการอพยพของมนุษย์ยุคใหม่จากแอฟริกาเมื่อประมาณ 50,000 ปีที่แล้ว และเข้าสู่ยุโรปจากเอเชียตะวันตก^{[ 15 ]}

Eiberg และเพื่อนร่วมงานเสนอแนะในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในHuman Geneticsว่าการกลายพันธุ์ในอินตรอน ที่ 86 ของ ยีน HERC2ซึ่งสันนิษฐานว่ามีปฏิสัมพันธ์กับโปรโมเตอร์ของยีนOCA2ทำให้การแสดงออกของOCA2 ลดลง ส่งผลให้การผลิตเมลานินลดลง^{[ 48 ] [ 50 ] [ 51 ]}

มีการเสนอว่าดวงตาสีฟ้าอาจปรับตัวให้เข้ากับช่วงเวลากลางวันที่สั้นลงในละติจูดที่สูงขึ้นได้ เนื่องจากดวงตาสีฟ้าจะเพิ่มการกระเจิงแสงภายในลูกตา ซึ่งจะยับยั้งการหลั่งเมลาโทนินจา กต่อ มไพเนียลซึ่งอาจช่วยลดภาวะซึมเศร้าทางจิตใจ (ซึ่งเชื่อมโยงกับช่วงเวลากลางวันที่สั้นลงในละติจูดที่สูงขึ้น) ^{[ 52 ]}

ดวงตาสีฟ้าพบได้มากในยุโรปเหนือและยุโรปตะวันออก โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณทะเลบอลติกนอกจากนี้ยังพบดวงตาสีฟ้าในยุโรปใต้เอเชียกลางเอเชียใต้แอฟริกาเหนือและเอเชียตะวันตก [ ^{53 ] [ 54 ] ประมาณ} 8% ถึง 10% ของประชากรโลกมีดวงตาสีฟ้า^{[ 23 ]}การศึกษาในปี 2545 พบว่าอัตราการพบดวงตาสีฟ้าในประชากรผิวขาวในสหรัฐอเมริกาอยู่ที่ 33.8% สำหรับผู้ที่เกิดระหว่างปี 1936 ถึง 1951 เมื่อเทียบกับ 57.4% สำหรับผู้ที่เกิดระหว่างปี 1899 ถึง 1905 ^{[ 12 ]}ณ ปี 2549 ชาวอเมริกันหนึ่งในหกคน หรือ 16.6% ของประชากรทั้งหมดในสหรัฐอเมริกา มีดวงตาสีฟ้า^{[ 55 ]}รวมถึง 22.3% ของคนผิวขาว อัตราการพบดวงตาสีฟ้าในเด็กชาวอเมริกันยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง^{[ 56 ]}ในยุโรปตอนใต้ ชาวสโลวีเนีย 56% ชาวอิตาลีจากเวโรนา 40.8% ชาวสเปนจากอาลิกันเต 22.5% และชาวกรีกจาก เทสซาโลนิกี 15.4% มีดวงตาสีเขียว สีเทา หรือสีฟ้า^{[ 57 ] [ 58 ]}จากภาพถ่าย 221 ภาพของชาวสเปน พบว่า 16.3% มีดวงตาสีฟ้าเทา^{[ 59 ]}

เช่นเดียวกับดวงตาสีฟ้า ดวงตาสีเทามีเยื่อบุผิวสีเข้มที่ด้านหลังของม่านตาและเนื้อเยื่อชั้นในที่ค่อนข้างใสที่ด้านหน้า คำอธิบายที่เป็นไปได้ประการหนึ่งสำหรับความแตกต่างของลักษณะที่ปรากฏระหว่างดวงตาสีเทาและสีฟ้าคือ ดวงตาสีเทามีการสะสมของคอลลาเจนในเนื้อเยื่อชั้นในมากกว่า ดังนั้นแสงที่สะท้อนจากเยื่อบุผิวจึงเกิดการกระเจิงแบบ Mie (ซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับความถี่มากนัก) แทนที่จะเป็นการกระเจิงแบบ Rayleigh (ซึ่งคลื่นแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะกระเจิงได้มากกว่า) นี่จะคล้ายคลึงกับการเปลี่ยนแปลงสีของท้องฟ้า จากสีฟ้าที่เกิดจากการกระเจิงแบบ Rayleigh ของแสงอาทิตย์โดยโมเลกุลก๊าซขนาดเล็กเมื่อท้องฟ้าแจ่มใส ไปเป็นสีเทาที่เกิดจากการกระเจิงแบบ Mie ของหยดน้ำขนาดใหญ่เมื่อท้องฟ้ามีเมฆมาก^{[ 60 ]}หรืออีกทางหนึ่ง มีการเสนอแนะว่าดวงตาสีเทาและสีฟ้าอาจแตกต่างกันในความเข้มข้นของเมลานินที่ด้านหน้าของเนื้อเยื่อชั้นใน^{[ 60 ]}

ดวงตาสีเทายังพบได้ใน หมู่ ชาว Shawia ของแอลจีเรีย^{[ 61 ]}แห่งเทือกเขา Aurèsในแอฟริกาตะวันตกเฉียงเหนือ ในตะวันออกกลาง / เอเชียตะวันตกเอเชียกลางและเอเชียใต้ในมหากาพย์อีเลียด เทพธิดากรีกAtheneกล่าวกันว่ามีดวงตาสีเทา (γλαυκῶπις) ^{[ 62 ]}เมื่อมองภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ดวงตาสีเทาจะแสดงสีเหลืองและสีน้ำตาลเล็กน้อยในม่านตา

สีเทาเป็นสีตาธรรมชาติที่หายากเป็นอันดับสองรองจากสีเขียว โดยมีประชากรโลกเพียง 3% เท่านั้นที่มีสีตานี้^{[ 63 ]}

ผลจากภาวะheterochromia iridumทำให้สามารถมีสีตาที่แตกต่างกันได้สองสี ซึ่งเกิดขึ้นในมนุษย์และสัตว์เลี้ยงบางสายพันธุ์ และส่งผลกระทบต่อประชากรโลกน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์^{[ 64 ]}

ดวงตาของผู้ที่เป็นโรคผิวเผือก ชนิดรุนแรง อาจปรากฏเป็นสีแดงภายใต้สภาพแสงบางอย่าง เนื่องจากมีปริมาณเมลานินต่ำ มาก ^{[ 65 ]}ทำให้มองเห็นเส้นเลือดได้ชัดเจน นอกจากนี้การถ่ายภาพด้วยแฟลชบางครั้งอาจทำให้เกิด " ปรากฏการณ์ตาแดง " ซึ่งแสงสว่างมากจากแฟลชจะสะท้อนจากเรตินาซึ่งมีเส้นเลือดจำนวนมาก ทำให้รูม่านตาปรากฏเป็นสีแดงในภาพถ่าย^{[ 66 ]}

แม้ว่าดวงตาสีน้ำเงินเข้มของบางคน เช่นเอลิซาเบธ เทย์เลอร์อาจปรากฏเป็นสีม่วงหรือสีม่วงอ่อนในบางครั้ง แต่ดวงตาสีม่วง "ที่แท้จริง" เกิดขึ้นได้เฉพาะจากภาวะผิวเผือกเท่านั้น^{[ 67 ] [ 68 ] [ 10 ]}ดวงตาที่ปรากฏเป็นสีแดงหรือสีม่วงอ่อนภายใต้เงื่อนไขบางประการเนื่องจากภาวะผิวเผือกนั้นพบได้ในประชากรโลกน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์^{[ 64 ]}

บทบาทที่สำคัญที่สุดของเมลานินในม่านตาคือการปกป้องดวงตาจากรังสีที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์^{[ 69 ]}ผู้ที่มีสีตาอ่อนกว่า เช่น สีฟ้าหรือสีเขียว จะได้รับการปกป้องจากแสงแดดน้อยกว่า ดังนั้นจึงต้องการการปกป้องจากรังสีของดวงอาทิตย์มากกว่าผู้ที่มีสีตาเข้มกว่า

พบว่าผู้ที่มีสีม่านตาอ่อนกว่ามีโอกาสเป็นโรคจอประสาทตาเสื่อมตามอายุ (ARMD) มากกว่าผู้ที่มีสีม่านตาเข้มกว่า^{[ 36 ]}นอกจากนี้ สีตาที่อ่อนกว่ายังสัมพันธ์กับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการลุกลามของ ARMD ^{[ 70 ]}ม่านตาสีเทาอาจบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของ โรค ยูเวอิติสและพบ ว่ามีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นของ มะเร็งเมลาโนมาของยูเวีย ในผู้ที่มีดวงตาสีฟ้า สีเขียว หรือสีเทา ^{[ 71 ] [ 72 ]}อย่างไรก็ตาม การศึกษาในปี 2000 ชี้ให้เห็นว่าผู้ที่มีดวงตาสีน้ำตาลเข้มมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นที่จะเป็นต้อกระจกดังนั้นจึงควรปกป้องดวงตาจากแสงแดดโดยตรง^{[ 73 ]}

โรควิลสันเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ATPase 7Bซึ่งป้องกันไม่ให้ทองแดงในตับเข้าสู่เครื่องมือ Golgiในเซลล์ แทนที่จะเป็นเช่นนั้น ทองแดงจะสะสมอยู่ในตับและเนื้อเยื่ออื่นๆ รวมถึงม่านตา ส่งผลให้เกิดวงแหวน Kayser–Fleischerซึ่งเป็นวงแหวนสีเข้มที่ล้อมรอบขอบของม่านตา^{[ 74 ]}

สีตาที่อยู่นอกม่านตาอาจเป็นอาการของโรคได้เช่นกัน การที่ตาขาว มีสีเหลือง เกี่ยวข้องกับโรคดีซ่าน [ ^{75 ]}และอาจเป็นอาการของโรคตับ เช่นโรคตับแข็งหรือตับอักเสบ [ ^{76 ] การ}ที่ตาขาวมีสีฟ้าก็อาจเป็นอาการของโรคได้เช่น^{กัน[ 75 ]}

Aniridiaเป็นภาวะแต่กำเนิดที่มีลักษณะเฉพาะคือม่านตาพัฒนาไม่เต็มที่อย่างมาก ซึ่งดูเหมือนจะไม่มีอยู่เมื่อตรวจสอบจากภายนอก^{[ 77 ]}

โดยปกติแล้ว ด้านหลังของม่านตาจะมีชั้นเมลานินหนาอยู่ แม้แต่คนที่มีดวงตาสีฟ้าอ่อนที่สุด ซึ่งไม่มีเมลานินที่ด้านหน้าของม่านตาเลย ก็ยังมีสีน้ำตาลเข้มอยู่ด้านหลัง เพื่อป้องกันไม่ให้แสงกระจายไปทั่วภายในดวงตา ในผู้ที่เป็นโรคผิวเผือก ชนิดไม่รุนแรง สีของม่านตาโดยทั่วไปจะเป็นสีฟ้า แต่ก็อาจแตกต่างกันไปได้ตั้งแต่สีฟ้าไปจนถึงสีน้ำตาล ในโรคผิวเผือกชนิดรุนแรง จะไม่มีเม็ดสีที่ด้านหลังของม่านตา และแสงจากภายในดวงตาสามารถผ่านม่านตาไปยังด้านหน้าได้ ในกรณีเหล่านี้ สีเดียวที่เห็นคือสีแดงจากฮีโมโกลบินของเลือดในเส้นเลือดฝอยของม่านตา ผู้ที่เป็นโรคผิวเผือกเหล่านี้จะมีดวงตาสีชมพู เช่นเดียวกับกระต่ายเผือก หนูเผือก หรือสัตว์อื่นๆ ที่ขาดเมลานินโดยสิ้นเชิง ความผิดปกติ ของการส่องผ่านแสงสามารถสังเกตได้เกือบทุกครั้งในระหว่างการตรวจตาเนื่องจากการขาดเม็ดสีในม่านตา^{[ 78 ]}ผู้ที่มีภาวะเผือกที่ตาจะขาดเมลานินในปริมาณปกติในเรตินาเช่นกัน ซึ่งทำให้แสงสะท้อนจากเรตินาและออกจากตาได้มากกว่าปกติ ด้วยเหตุนี้ปฏิกิริยาของรูม่านตาจึงเด่นชัดกว่ามากในผู้ที่มีภาวะเผือก และสิ่งนี้สามารถเน้นให้เห็นผลตาแดงในภาพถ่ายได้

ภาวะเฮเทอโรโครเมีย ( heterochromia iridumหรือheterochromia iridis ) เป็นภาวะทางตาที่ม่านตาข้างหนึ่งมีสีต่างจากอีกข้างหนึ่ง (เฮเทอโรโครเมียแบบสมบูรณ์) หรือบางส่วนของม่านตาข้างหนึ่งมีสีต่างจากส่วนที่เหลือ (เฮเทอโรโครเมียแบบบางส่วนหรือเฮเทอโรโครเมียแบบเฉพาะส่วน) เป็นผลมาจากการมีเม็ดสี มากเกินไปหรือน้อยเกินไป ในม่านตาหรือบางส่วนของม่านตา ซึ่งอาจถ่ายทอดทางพันธุกรรมหรือเกิดจากโรคหรือการบาดเจ็บ [ ^{79 ] ภาวะ}ที่พบได้ไม่บ่อยนี้มักเกิดจาก ปริมาณ เมลานิน ที่ไม่เท่ากัน สาเหตุหลายประการมีส่วนเกี่ยวข้อง รวมถึงทางพันธุกรรม เช่นภาวะไคเมอริสม์กลุ่มอาการฮอร์เนอร์และกลุ่มอาการวาร์เดนเบิร์ก

สัตว์ไคเมราสามารถมีดวงตาสองสีที่ต่างกันได้เช่นเดียวกับพี่น้องสองคนทั่วไป เพราะแต่ละเซลล์มีพันธุกรรมสีตาที่แตกต่างกัน ส่วนสัตว์โมเสกก็สามารถมีดวงตาสองสีที่ต่างกันได้เช่นกัน หากความแตกต่างของดีเอ็นเอเกิดขึ้นในยีนสีตา

มีสาเหตุอื่นๆ อีกมากมายที่ทำให้มีดวงตาสีต่างกันส่วน เดวิด โบวี นั้น มีลักษณะดวงตาสีต่างกันเนื่องจากได้รับบาดเจ็บที่ทำให้รูม่านตาข้างหนึ่งขยายใหญ่ขึ้นอย่างถาวร

อีกหนึ่งสมมติฐานเกี่ยวกับภาวะตาต่างสีคือ อาจเกิดจากการติดเชื้อไวรัสในครรภ์ที่ส่งผลต่อการพัฒนาของดวงตาข้างใดข้างหนึ่ง อาจเกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมบางอย่าง ในบางครั้ง ภาวะตาต่างสีอาจเป็นสัญญาณของภาวะทางการแพทย์ที่ร้ายแรงได้

สาเหตุทั่วไปในเพศหญิงที่มีภาวะตาต่างสีคือการปิดใช้งานโครโมโซม Xซึ่งอาจส่งผลให้เกิดลักษณะตาต่างสีหลายอย่าง เช่นแมวลายสามสีการบาดเจ็บและยาบางชนิด เช่นอะนาล็อกของโปรสตาแกลนดิน บางชนิด อาจทำให้เกิดเม็ดสีเพิ่มขึ้นในตาข้างใดข้างหนึ่ง^{[ 80 ]}ในบางครั้ง ความแตกต่างของสีตาเกิดจากเลือดที่เปื้อนม่านตาหลังจากได้รับบาดเจ็บ

วงแหวนลิมบัลยังเป็นลักษณะเฉพาะของม่านตาที่ส่งผลต่อสีตา โดยปรากฏเป็นบริเวณสีเข้ม บางครั้งอาจเป็นสีดำ ล้อมรอบม่านตาอันเป็นผลมาจากการแสดงออกของคุณสมบัติทางแสงของลิมบัสกระจกตา วงแหวนลิมบัลไม่ได้มีอยู่ในทุกคน และความหนาและความโดดเด่นของวงแหวนอาจสัมพันธ์กับสุขภาพหรือความอ่อนเยาว์ และส่งผลต่อความสวยงามของใบหน้า^{[ 81 ] [ 82 ]}

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วผู้ที่มีสีตาอ่อนกว่าจะไวต่อแสงมากกว่าเนื่องจากมีเม็ดสีในม่านตาน้อยกว่าเพื่อป้องกันแสงแดด แต่ก็มีหลักฐานน้อยมากหรือแทบไม่มีเลยว่าสีตามีผลกระทบโดยตรงต่อคุณภาพการมองเห็น เช่นความคมชัดของการมองเห็น [ ^{83 ] อย่างไรก็ตาม}มีการศึกษาหนึ่งที่พบว่าผู้ที่มีดวงตาสีเข้มทำได้ดีกว่าใน "งานประเภทตอบสนอง" ซึ่งบ่งชี้ว่าพวกเขาอาจมีเวลาตอบสนองที่ดีกว่า^{[ 84 ]}แต่ผู้ที่มีดวงตาสีอ่อนกลับทำได้ดีกว่าในสิ่งที่เรียกว่า "งานที่กำหนดจังหวะเอง" ซึ่งรวมถึงกิจกรรมต่างๆ เช่น การตีลูกกอล์ฟหรือการขว้างลูกเบสบอล^{[ 84 ]}ในการศึกษาอีกฉบับหนึ่ง ผู้ที่มีดวงตาสีเข้มทำได้ดีกว่าในการตีลูกแร็กเก็ตบอล^{[ 85 ]}นอกจากนี้ยังมีการศึกษาอื่นๆ ที่ท้าทายผลการค้นพบเหล่านี้^{[ 86 ]}และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านี้^{[ 83 ]}

สีของม่านตาสามารถให้ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับบุคคล และการจำแนกสีอาจมีประโยชน์ในการบันทึกการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาหรือพิจารณาว่าบุคคลนั้นอาจตอบสนองต่อยาสำหรับดวงตาอย่างไร^{[ 87 ]}ระบบการจำแนกมีตั้งแต่คำอธิบายพื้นฐานว่าสว่างหรือมืด ไปจนถึงการจัดระดับโดยละเอียดโดยใช้มาตรฐานภาพถ่ายเพื่อเปรียบเทียบ^{[ 87 ]}บางคนพยายามกำหนดมาตรฐานที่เป็นกลางสำหรับการเปรียบเทียบสี^{[ 88 ]}

มาตราส่วนมาร์ติน-ชูลทซ์ซึ่งพัฒนามาจากมาตราส่วนมาร์ตินเป็นมาตราส่วนสี มาตรฐานหนึ่ง ที่ใช้ในมานุษยวิทยาทางกายภาพเพื่อกำหนดสีตาของแต่ละบุคคล มาตราส่วนนี้สร้างขึ้นโดยนักมานุษยวิทยารูดอล์ฟ มาร์ตินและบรูโน เค ชูลทซ์ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 มาตราส่วนนี้ประกอบด้วย 20 สี^{[ 89 ]}ตั้งแต่สีฟ้าอ่อนไปจนถึงสีน้ำตาลเข้ม-ดำ ซึ่งสอดคล้องกับสีตาตามธรรมชาติที่เกิดจากปริมาณเมลานินในม่านตา^{[ 90 ] [ 91 ]}

สีตาปกติมีตั้งแต่สีน้ำตาลเข้มที่สุดไปจนถึงสีฟ้าอ่อนที่สุด^{[ 11 ]}เพื่อตอบสนองความต้องการในการจำแนกประเภทมาตรฐานที่เรียบง่ายแต่ละเอียดเพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ในการวิจัย Seddon และคณะได้พัฒนาระบบการจัดระดับตามสีม่านตาที่เด่นชัดและปริมาณเม็ดสีน้ำตาลหรือสีเหลืองที่มีอยู่^{[ 92 ]}มีสีเม็ดสีสามสีที่กำหนดลักษณะภายนอกของม่านตาโดยขึ้นอยู่กับสัดส่วนของสีเหล่านั้น ร่วมกับสีโครงสร้างตัวอย่างเช่น ม่านตาสีเขียวมีสีเหลืองและสีโครงสร้างสีน้ำเงิน ม่านตาสีน้ำตาลมีเมลานินมากหรือน้อย บางดวงตามีวงแหวนสีเข้มรอบม่านตา เรียกว่าวงแหวนลิมบัล

สีตาในสัตว์ที่ไม่ใช่มนุษย์มีการควบคุมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แทนที่จะเป็นสีฟ้าเหมือนในมนุษย์ สีตา แบบยีนด้อยในกิ้งก่าCorucia zebrataจะเป็นสีดำ และสีแบบยีนเด่นจะเป็นสีเหลืองเขียว^{[ 93 ]}

เนื่องจากการรับรู้สีขึ้นอยู่กับสภาพการมองเห็น (เช่น ปริมาณและชนิดของแสงส่องสว่าง รวมถึงเฉดสีของสภาพแวดล้อมโดยรอบ) การรับรู้สีตาก็เช่นกัน^{[ 94 ]}

• สีผม
• สีผิวของมนุษย์
• การตรวจม่านตา
• แซนโทฟอร์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับสีตา

• ถามนักพันธุศาสตร์: ถ้าพ่อแม่ทั้งสองคนมีตาสีฟ้า ทำไมลูกถึงมีตาสีน้ำตาลได้? - เดอะเทคอินเทอร์แอคทีฟ
• สีตาและโรคต่างๆ ของมนุษย์