Они не зеленеют от зависти, но рыбы могут различать цвета более эффективно, чем люди.

Исследователи обнаружили, что позвоночные животные, не являющиеся млекопитающими, могут иметь более простой и эффективный способ расшифровки информации в цвете и оттенках серого, чем люди.

Том Баден, профессор нейробиологии, и другие сотрудники его лаборатории в Университете Сассекса изучали, как рыбки данио реагируют и расшифровывают свет разных длин волн и цветов.

Профессор Баден сказал: «У рыбок данио, в отличие от людей, есть четыре типа фоторецепторов колбочек, специализированных нейронов сетчатки, которые реагируют на свет. Эти четыре типа часто называют красным, зеленым, синим и ультрафиолетовым. Предполагается, что каждый должен делать то, что написано на коробке — красный цвет должен реагировать на красный и зеленый свет зеленый свет, и так далее. Однако мы обнаружили, что это не так ».

В ходе первых прямых измерений in vivo «настройки цвета» фоторецепторов позвоночных, профессор Баден и его команда в сотрудничестве с исследователями из Тюбингенского университета в Германии и Медицинского колледжа Бейлора в Техасе, США, обнаружили, что рыбки данио могут декодировать цвета. гораздо проще для людей. Сообщение от научный прогресс, описывает, как «красные колбочки» реагируют на яркость, то есть на информацию о черном или белом, в то время как «зеленые колбочки» реагируют на информацию о цвете.

Профессор Баден объяснил: «В основных принципах цветовое зрение требует, чтобы оптические схемы отделяли яркость от информации о цвете. В природе они настолько фундаментально взаимосвязаны, что их разделение — нетривиальная задача, для решения которой в некоторых случаях может потребоваться много нейронов».

«У людей некоторые из них распределяются по глазам и мозгу способами, которые до сих пор далеки от понимания. В отличие от них, рыбки данио сами решают эту основную проблему настолько близко, насколько это возможно, в синапсах самих фоторецепторов».

из эволюционная перспективаПрофессор Баден объясняет, что эта «рыбная стратегия», вероятно, намного ближе к «происхождению зрения» у позвоночных.

Напротив, в эпоху динозавров ранние человеческие предки млекопитающих, как полагают, сбежали в леса и приняли ночной образ жизни. В процессе они потеряли все, кроме двух, фоторецепторов колбочек, кроме двух, в результате чего большинство млекопитающих стали дихроматическими — способны видеть только в двух цветах. Собаки, кошки, лошади, даже хомяки и мыши могут отличить синий от зеленого, но никто из них не может легко отличить зеленый от красного. Соответственно, мы представляем, как они видят мир в цветах, которые могут быть похожи на то, что есть красно-зеленая слепота. Человек может столкнуться.

В отличие от других млекопитающих, людей и эволюционной линии горилл и шимпанзе, он значительно позже превратился в трехцветное, восстановив некоторые утраченные способности цветового зрения. Однако это происходит гораздо более сложным способом, который требует большого количества вычислений и, как считается, выполняется мозгом, а не внутри глаза. Это сложный процесс, и это означает, что различать определенные цвета необходимо в раннем детстве через развитие коры головного мозга.

Профессор Баден сказал: «Наше исследование в основном показывает, что позвоночные животные, такие как данио, и, предположительно, большинство позвоночных, не относящихся к млекопитающим, такие как рыбы, птицы, рептилии и другие земноводные, действительно могут решить эту базовую« цветовую головоломку »при первом синапсе зрения. Люди застряли в тупике. в стратегии. «Нокаут» слишком сложен из-за происхождения ранних млекопитающих «.

Исследование также указывает на связь с насекомыми, поскольку у мух также есть четыре «фоторецептора цветового зрения», которые определяют цвет точно так же, как рыбы данио, хотя они развиваются совершенно независимо.

В следующей статье, которая будет опубликована в современная биология Вскоре исследователи используют ту же технологию для изучения второго слоя обработки в сетчатке, называемого биполярными клетками. Расширяя приведенные выше результаты, они показывают, что на этом втором уровне обработки данио Они представляют три типа (вместо двух предыдущих) цветового контраста. Созданный путем сравнения ультрафиолетового света со всеми другими длинами волн, этот «третий» имеет поразительное сходство с одним из двух цветовых каналов, используемых людьми — так называемой «сине-желтой» системой.

Вместе документы предполагают, что сине-желтая человеческая система действительно древняя, она предшествовала отделению четвероногих от рыб примерно 400 миллионов лет назад. Кажется, что когда дело доходит до цветового зрения, мы разделяем по крайней мере некоторые черты со всеми цветными позвоночными.