Эволюция цветного зрения
Человеческое цветное зрение развивалось независимо от такового у насекомых, птиц, рептилий и рыб. Мы разделяем наше трихроматическое зрение с человекообразными и другими обезьянами Старого Света, но не с прочими млекопитающими, и это наводит на мысль, что нашему цветному зрению 30–40 миллионов лет. У большинства млекопитающих дихроматическое зрение: у них только два типа колбочек, один с пиком чувствительности в сине-фиолетовой области и второй с пиком в зеленой (средневолновые колбочки). Думается, что трихроматическое зрение приматов произошло от дихроматического путем мутации, которая сдублировала ген и расщепила исходный средневолновой (зеленый) рецептор на два, причем новый был немного сдвинут в желтую сторону. Положение двух новых рецепторов было оптимальным для поиска желтоватых фруктов на фоне зеленой листвы.
Цветное зрение человека, похоже, эволюционировало сопряженно с развитием яркости фруктов. Как заметил один ученый, «слегка преувеличивая, можно сказать, что наше трихроматическое зрение – это приспособление, внедренное некоторыми фруктовыми деревьями для своего размножения». В частности, похоже, что наше трихроматическое цветное зрение эволюционировало вместе с некоторыми тропическими деревьями, у которых плоды слишком крупные для того, чтобы их могли унести птицы, и плоды эти в зрелом виде желтые или оранжевые. Такое дерево подает цветовой сигнал, видимый для обезьяны, но замаскированный листвой для остальных обитателей леса, обезьяна же выплевывает неповрежденные семена на некотором расстоянии от дерева или выделяет их вместе с удобрением. Короче, обезьяны для окрашенных фруктов – то же, что пчелы для цветов.
Непонятно, был ли переход от дихромазии к трихромазии постепенным или резким, в основном потому, что, когда появился третий тип колбочек, потребовался дополнительный нервный аппарат для получения пользы от сигналов, приходящих от них. Однако ясно, что чувствительность к цвету не могла развиваться непрерывно от красного к фиолетовому концу спектра, как утверждал Гуго Магнус. На самом деле, если рассматривать отрезок времени в сотни миллионов лет, развитие шло прямо противоположным путем. Самый древний тип колбочек, появление которого уходит во времена до млекопитающих, это тот, у которого пик чувствительности на сине-фиолетовом краю спектра и совсем нет чувствительности к желтому и красному свету. Второй по времени появления тип колбочек – с зеленым пиком, продвинувший чувствительность глаза дальше к красному краю спектра. И самый молодой тип колбочек, которому от 30 до 40 миллионов лет, имеет пик чувствительности немного дальше в красную сторону, в желто-зеленом, и еще больше усиливает чувствительность глаза к длинноволновой части спектра.