Как мутации создали наше цветовое зрение

Цвета, которые мы видим, — не абсолютная реальность, а результат эволюционных случайностей, уходящих корнями к бактериям, жившим более миллиарда лет назад.

Древняя основа

• Наше цветовое зрение основано на древних светочувствительных пигментах, унаследованных от бактерий. Они изначально были настроены на две длины волн: короткие (синие) и длинные (желтые/красные).
• Все остальное цветовое зрение — развитие этой системы.

Эволюция через дупликацию генов

• Со временем гены, кодирующие пигменты, иногда дублируются. Лишние копии могут мутировать, меняя диапазон поглощаемого света.
• Это произошло рано в эволюции животных: многие рыбы, птицы, рептилии и насекомые имеют дополнительные типы пигментов (колбочек). У человека три вида колбочек, у многих животных — четыре, а у одного вида креветок — двенадцать.
• Млекопитающие, однако, утратили эти приобретения и сохранили только древние гены. Люди и некоторые приматы «изобрели» цветовое зрение заново позже.

Что видят другие животные?

• Собаки (и кошки) видят более ограниченный спектр. Тесты с сенсорным экраном и лакомствами показали, что они различают синий и желтый, но не отличают желтый от красного или зеленого.
• Большинство людей с так называемой «дальтонизмом» имеют такое же цветовосприятие, как собаки. Это состояние чаще встречается у мужчин (около 8%), так как связанная с ним мутация находится в X-хромосоме, а у мужчин ее копия всего одна.

Приматская мутация

• Люди, обезьяны и некоторые приматы получили удачную мутацию в гене «длинноволнового» рецептора, которая добавила колбочку, чувствительную к зеленому (средние волны). Вместе с двумя другими это дало нам все разнообразие цветов.
• Эволюционный нейробиолог Марк Чангизи предполагает, что эта мутация (возникшая 50 млн лет назад) распространилась, потому что позволяла предкам приматов оценивать здоровье, эмоции и фертильность сородичей по цвету их кожи.
• Другие гипотезы связывают ее с распознаванием ядовитых змей или съедобных плодов.

Можно ли «добавить» цветовое зрение?

• Нейробиолог Джей Нейтц с коллегами провел эксперимент по генной терапии на беличьих обезьянах — приматах, у которых нет «зеленого» рецептора.
• Обезьянам ввели ген, кодирующий человеческий пигмент, чувствительный к красному/зеленому. Тесты показали, что после этого они могли различать желтый, зеленый и красный.
• Это изменило их поведение: одна из обезьян стала явно предпочитать зеленые M&M's и зеленую фасоль.