Ewolucja widzenia barwnego

Autor: Leandro Alegsa

20-04-2021

Ewolucja widzenia barwnego powoduje, że światło jest widziane zgodnie z długością fali. Ma to oczywiste zalety, przede wszystkim pomaga zwierzętom znaleźć pożywienie.

Kolorowy wzrok wielu roślinożerców pozwala im dostrzec owoce lub (niedojrzałe) liście, które nadają się do jedzenia. Kolibry często rozpoznają poszczególne kwiaty na podstawie koloru. Drapieżniki również wykorzystują widzenie barwne, aby pomóc sobie w znalezieniu ofiary.

Wszystko to dotyczy głównie zwierząt żyjących w ciągu dnia. Z drugiej strony ssaki nocne mają znacznie słabiej rozwinięte widzenie barwne. Dla nich miejsce na siatkówce jest lepiej wykorzystane przy większej ilości pręcików, ponieważ pręciki lepiej zbierają światło. Różnice kolorów są znacznie mniej widoczne w ciemności.

Arthropoda

Oprócz kręgowców, jedynymi zwierzętami lądowymi, które posiadają widzenie barwne są stawonogi. Stawonogi wodne, takie jak skorupiaki, również mają widzenie barwne. Podobnie jak w przypadku kręgowców, szczegóły różnią się, ale cząsteczki, które wykonują pracę - opsyny - są bardzo podobne.

Kręgowce

Cztery fotopigmentowe opsyny występują u ryb teleostatycznych, gadów i ptaków. Sugeruje to, że wspólny przodek tetrapodów i amniotów (~360 mln lat temu) posiadał:

"pręciki i cztery spektralne klasy czopków, z których każda reprezentuje jedną z pięciu rodzin pigmentów wzrokowych. Komplementarność czterech spektralnie różnych klas czopków daje tym gatunkom możliwość tetrachromatycznego widzenia barw".

Ssaki

Z kolei ssaki utraciły znaczną część zdolności widzenia barwnego podczas długiego okresu w mezozoiku, kiedy żyły jako zwierzęta nocne.

"...dwie rodziny genów opsyn czopkowych występują u współczesnych ssaków euteryjskich i, z wyjątkiem niektórych naczelnych, żadne z tych zwierząt nie czerpie więcej niż jeden typ fotopigmentu z każdej z dwóch rodzin genów".

Wiele naczelnych żyje jako zwierzęta dzienne, a jedna grupa - małpy Starego Świata - rozwinęła widzenie trójbarwne. Małpy człekokształtne i ludzie wywodzą się z tej grupy małp i również mają dobre widzenie barw. Tak więc większość małp i ludzi ma dobry wzrok barwny, ale większość innych ssaków euteryjskich nie: Mają one tylko dwie opsyny i są bichromatyczne.

Światło UV

Światło ultrafioletowe odgrywa rolę w postrzeganiu kolorów u wielu zwierząt, zwłaszcza u owadów.

Widzenie barwne, z rozróżnianiem promieniowania UV, występuje u wielu stawonogów - jedynych zwierząt lądowych, oprócz kręgowców, które posiadają tę cechę.

Ptaki, żółwie, jaszczurki, wiele ryb i niektóre gryzonie posiadają receptory UV w swoich siatkówkach. Zwierzęta te mogą zobaczyć wzory UV znajdujące się na kwiatach i innych elementach przyrody, które w innym przypadku są niewidoczne dla ludzkiego oka.

Pytania i odpowiedzi

P: Co powoduje, że światło jest postrzegane zgodnie z długością fali?

O: Rozwój widzenia barwnego powoduje, że światło jest widziane zgodnie z długością fali.

P: Jakie są zalety widzenia barwnego?

O: Zalety widzenia barwnego polegają na tym, że pomaga zwierzętom znaleźć pożywienie, a drapieżniki również wykorzystują widzenie barwne, aby znaleźć swoje ofiary.

P: Co umożliwia widzenie kolorów wielu zwierzętom roślinożernym?

O: Wzrok barwny wielu roślinożerców pozwala im dostrzec owoce lub (niedojrzałe) liście, które są dobre do jedzenia.

P: Jak kolibry rozpoznają poszczególne kwiaty?

O: Kolibry rozpoznają poszczególne kwiaty po kolorze.

P: Jaka jest rola pręcików w siatkówce ssaków nocnych?

O: Rola pręcików w siatkówce ssaków nocnych jest większa, ponieważ lepiej zbierają one światło, a dzięki większej liczbie pręcików przestrzeń na siatkówce jest lepiej wykorzystana.

P: Które zwierzęta mają znacznie słabiej rozwinięte widzenie kolorów?

O: Ssaki nocne mają znacznie słabiej rozwinięte widzenie barw.

P: Czy różnice w kolorach są widoczne w ciemności?

O: Nie, w ciemności różnice kolorów są znacznie mniej widoczne.