По мнению ученых, примерно треть птиц и растений на самом деле выглядят иначе, чем мы думаем. Просто люди не различают их настоящую расцветку, передает ria.ru.
У человека в глазу лишь три типа колбочек — светочувствительных клеток сетчатки, у птиц — четыре. Пернатые видят ультрафиолет и его сочетания с другими цветами. Когда-то такой суперспособностью обладали и наши далекие предки, а у некоторых людей она сохранилась до сих пор.
Различить невидимое
По сравнению с птицами мы фактически слепые — неспособны распознать истинную расцветку около трети растений, которыми питаются некоторые пернатые. К такому выводу пришли американские и канадские биологи, изучавшие поведение колибри Selasphorus platycercus.
Ученые разместили в поле на расстоянии метра друг от друга две кормушки. В одной была сладкая вода, в другой — простая. Рядом стояли лампы, смешивающие излучение четырех светодиодов (красного, зеленого, синего или ультрафиолетового). После того как птицы, попив из кормушек, улетали, их меняли местами, чтобы колибри, вернувшись, ориентировались исключительно на свет лампы. Так их учили ассоциировать один из цветов с вознаграждением.
Как выяснилось, колибри безошибочно определяют не только три основных части видимого спектра — синюю, красную и зеленую — но и ультрафиолет, который люди не видят. Все это благодаря четырем типам рецепторов — так называемым колбочкам — в сетчатке. У людей лишь три - чувствительные к красному, синему и зеленому.
Цветовое восприятие тетрахроматов — животных, обладающих четырьмя типами колбочек — можно представить в виде пирамиды. Ее вершины соответствуют чистым цветам. Их распознают отдельные колбочки. Цветные ребра пирамиды — оси спектральных цветов, пунктирные — неспектральных. Цветовое пространство человека можно представить в виде треугольника в основании пирамиды.
Также птицы отличали смешанные цвета — например, сочетание зеленого и ультрафиолетового. Но как именно они видят оттенки — наложением чистых цветов или же особой краской — авторы работы не разобрались.
Потери и приобретения эволюции
Далекие предки человека тоже обладали четырьмя типами колбочек, и мир для них был более цветным, предполагают американские ученые. Следы древнего суперзрения они обнаружили в геноме. Речь идет об участках ДНК, отвечающих за опсины — рецепторы в колбочках. Сейчас у человека три вида таких рецепторов. Они чувствительны к длинным (красный), средним (зеленый) и коротким волнам (фиолетовый, синеватый) оптического диапазона. Все оттенки, воспринимаемые человеком, — результат их синтеза.
Не так было у позвоночных предков современных млекопитающих. Судя по всему, они располагали четырьмя рецепторами, но с переходом к ночному образу жизни — считается, что это произошло во времена динозавров — два утратили. В колбочках, отвечающих за дневное зрение, остались только рецепторы к красному цвету и ультрафиолету.
При этом в ходе эволюции у некоторых приматов, в том числе у предков человека, глазной хрусталик перестал пропускать ультрафиолет (с длиной волны короче 400 нанометров). И его рецептор оказался не у дел. Но после нескольких мутаций, случившихся в промежутке между 90 и 30 миллионами лет назад, он приобрел чувствительность к синему.
Параллельно из-за удвоения гена красного рецептора и мутаций, сместивших его чувствительность в коротковолновую область, приматы научились распознавать зеленый. По одной из гипотез, эволюционно это было очень выгодно, так как позволяло легко разглядеть спелые плоды в зеленой листве. Правда, мешало находить маскирующихся насекомых.
Женская суперспособность
До сих пор у людей рецепторы, чувствительные к зеленому и красному, отличаются незначительно, а кодирующие их гены соседствуют на X-хромосоме. Именно этим объясняется распространенность цветовой слепоты — дальтонизма — среди мужчин, ведь у них только одна Х-хромосома. И поломка в этих генах лишает возможности различать красный и зеленый.
А вот женщинам такая ситуация, наоборот, дает неожиданные преимущества. Мутация способна привести к образованию четвертой разновидности рецептора — чувствительному к свету с длиной волны между красным и желтым. Поскольку каждого рецептора по две копии, замена одной обернется тем, что в геноме будут закодированы уже три рецептора. В результате получится четыре вида колбочек, и, как следствие, глаз сможет различить не миллион оттенков, как у всех людей, а почти сто миллионов.
По оценкам специалистов Калифорнийского университета в Сан-Диего (США), подобным зрением обладают 2-3% женщин на Земле. Британские исследователи считают, что их намного больше — около 12 %.
Правда, пока удалось найти лишь одного человека, у которого в сетчатке четыре типа колбочек, и все они функционируют. Это гражданка Великобритании, упоминаемая в научных работах под псевдонимом cDa29. Специалисты узнали о ее "суперсиле", применив нестандартный тест для оценки цветовосприятия.
Добавить комментарий