Эволюция цветового зрения - Evolution of color vision

Цветовое зрение, приблизительная адаптация видения сенсорная модальность, позволяет различать свет на основе его длина волны составные части.

Беспозвоночные

Цветовое зрение требует ряда опсин молекулы с разными пиками поглощения, и по крайней мере три опсина присутствовали в предке хелицераты и панкрековые; члены обеих этих групп сегодня обладают цветовым зрением.[1]

Позвоночные

Исследователи, изучающие опсин гены, ответственные за пигменты цветового зрения, давно знали, что четыре фотопигмент опсины существуют у птиц, рептилий и костистость рыбы.[2] Это указывает на то, что общий предок четвероногие и амниот (≈360 миллионов лет назад) тетрахроматический зрение - способность видеть четыре измерения цвета (или три, не считая яркость ).[3]

Млекопитающие

Сегодня большинство млекопитающих обладают двухцветный видение, соответствующее протанопия красно-зеленая дальтонизм. Таким образом, они могут видеть фиолетовый, синий, зеленый и желтый свет, но не могут видеть ультрафиолетовый и темно-красный свет.[4][5] Вероятно, это была особенность первых предки млекопитающих, которые, вероятно, были небольшими, ночными и роющими норками.

Во время Меловое – палеогеновое вымирание 66 миллионов лет назад способность рыть норы, вероятно, помогла млекопитающим пережить вымирание. Виды млекопитающих того времени уже начали дифференцироваться, но в целом были небольшими, сравнимыми по размеру с землеройки; такой небольшой размер помог бы им найти убежище в защищенной среде.

Однородные и сумчатые

Предполагается, что некоторые ранние монотремы, сумчатые, а плаценты были полуводными или роющими, так как сегодня существует множество линий млекопитающих с такими привычками. У любого роющего или полуводного млекопитающего была бы дополнительная защита от Граница мела и палеогена экологические стрессы.[6] Однако многие такие виды явно обладали плохим цветовым зрением по сравнению с видами позвоночных, не относящимися к млекопитающим того времени, включая рептилий, птиц и земноводных.

Приматы

Дальнейшая информация: Эволюция цветового зрения у приматов

С начала Палеоген Период, выжившие млекопитающие увеличились, удаляясь на адаптивное излучение из норы и на открытое пространство, хотя у большинства видов сохранялось относительно плохое цветовое зрение. Исключения случаются для некоторых сумчатых (которые, возможно, сохранили свое первоначальное цветовое зрение) и некоторых приматов, включая людей. Приматы, как отряд млекопитающих, начали появляться примерно в начале периода палеогена.

Приматы заново развились трехцветный цветное зрение с тех пор по механизму дупликация гена, находясь под необычно высоким эволюционное давление для развития цветового зрения лучше, чем стандарт для млекопитающих. Способность воспринимать красный цвет[7] а оранжевые оттенки позволяют приматам, живущим на деревьях, отличать их от зеленого. Это особенно важно для приматов при обнаружении красных и оранжевых плодов, а также новой богатой питательными веществами листвы, у которых красный и оранжевый каротиноиды еще не замаскированы хлорофилл.

Другая теория заключается в том, что обнаружение кожи промывание и, таким образом, настроение могло повлиять на развитие зрения у приматов трихроматом. Красный цвет также имеет другие эффекты на поведение приматов и человека, как обсуждается в цветовая психология статья.[8]

Сегодня среди обезьяны, то катар (Обезьяны Старого Света и обезьяны, включая люди ) обычно трехцветны - это означает, что и самцы, и самки обладают тремя опсинами, чувствительными к коротковолновому, средневолновому и длинноволновому свету.[3]- тогда как, наоборот, лишь небольшая часть широконосый приматы (Обезьяны Нового Света ) являются трихроматами.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Koyanagi, M .; Nagata, T .; Katoh, K .; Yamashita, S .; Токунага, Ф. (2008). «Молекулярная эволюция цветового зрения членистоногих, выведенная из нескольких генов опсина прыгающих пауков». Журнал молекулярной эволюции. 66 (2): 130–137. Дои:10.1007 / s00239-008-9065-9. PMID  18217181.
  2. ^ Йокояма С. и Б. Ф. Рэдлвиммер. 2001. Молекулярная генетика и эволюция красного и зеленого цветового зрения у позвоночных. Американское общество генетиков. 158: 1697-1710.
  3. ^ а б Боумейкер, Дж. К. (1998). «Эволюция цветового зрения у позвоночных». Глаз. 12 (3b): 541–547. Дои:10.1038 / глаз.1998.143. PMID  9775215.
  4. ^ Кэрролл, Джозеф; Мерфи, Кристофер Дж .; Neitz, Морин; Хов, Джеймс Н. Вер; Нейтц, Джей (1 августа 2001 г.). «Фотопигментная основа для дихроматического цветового зрения лошади». Журнал видения. 1 (2): 2–2. Дои:10.1167/1.2.2. PMID  12678603. Получено 23 апреля 2018 - через jov.arvojournals.org.
  5. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-08-07. Получено 2015-06-29.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  6. ^ Робертсон Д.С., Маккенна М.С., Мультяшный OB, Надежда S, Лиллегрейвен Дж. А. (2004). «Выживание в первые часы кайнозоя» (PDF). Бюллетень GSA. 116 (5–6): 760–768. Дои:10.1130 / B25402.1. Получено 2016-01-06.
  7. ^ Дулай, К. С .; von Dornum, M .; Mollon, J.D .; Хант, Д. М. (1999). «Эволюция трихроматического цветового зрения путем дупликации гена опсина у приматов Нового и Старого Света». Геномные исследования. 9 (7): 629–638. Дои:10.1101 / гр. 9.7.629. PMID  10413401.
  8. ^ Дайана Видерманн, Роберт А. Бартон и Рассел А. Хилл. Эволюционные взгляды на спорт и соревнования. В Робертс, С. К. (2011). Робертс, С. Крейг (ред.). «Прикладная эволюционная психология». Издательство Оксфордского университета. Дои:10.1093 / acprof: oso / 9780199586073.001.0001. ISBN  9780199586073. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  9. ^ Сурридж, А. К. и Д. Осорио. 2003. Эволюция и селекция трехцветного зрения у приматов. Тенденции в экол. и Evol. 18: 198-205.
  • Генго Танака, Эндрю Р. Паркер, Ёсиказу Хасэгава, Дэвид Дж. Сиветер, Рёити Ямамото, Киёси Мияшита, Юичи Такахаши, Сёсуке Ито, Кадзумаса Вакамацу, Такао Мукуда, Мари Мацуура, Ко Томикава, Масайо Харутзани, Киёси Фурутзани Декабрь 2014 г.). «Минерализованные палочки и колбочки предполагают цветовое зрение у ископаемых рыб возрастом 300 миллионов лет». Nature Communications. 5: 5920. Дои:10.1038 / ncomms6920. PMID  25536302.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)