你家狗狗是色盲你知道吗?

作者: lulu

来源: The Guardian

发布日期: 2016-09-01 17:38:23

文章探讨了为什么人类和灵长类动物能看见丰富的色彩,而大部分哺乳动物,包括家养的狗狗,却是色盲。原因在于哺乳动物为了适应夜间活动,进化出了灵敏的嗅觉和夜视能力,而这种进化过程中牺牲了色觉。

我们的眼睛其实是很与众不同的。实际上,我们人类和灵长类近亲都拥有这种与众不同的眼睛。我们的眼睛里有视锥细胞,就是这种细胞能让我们看见丰富的色彩,而这些色彩你家狗狗很可能就看不见。

为什么呢?让我们先来了解一下眼睛为什么能看见东西。脊椎动物眼睛的视网膜上有两种感光细胞:视锥细胞和视杆细胞。其中,视锥细胞对光的敏感度不强,但是却能让动物通过光线波长区分出不同的颜色,即提供色觉。相比之下,视杆细胞对弱光更加敏感,但是分辨率却不高,且不参与色觉。

在动物界中,每种动物视网膜上的视锥细胞和视杆细胞数量都不同。你也许觉得视杆细胞应该先进化出来,就好像黑白电视机肯定是在彩色电视机之前出现一样。但事实恰恰相反:视锥细胞首先进化出来,而视杆细胞则是由视锥细胞进化而来的。

绝大部分的脊椎动物,如鸟类、鱼类和爬行动物,都拥有大量的视锥细胞能分辨各种颜色。而绝大部分哺乳动物则拥有较多的视杆细胞和极少数的视锥细胞,色觉减弱,但夜视能力强。哺乳动物的这种色盲又叫红色盲,也称第一色盲,就是在光谱中区分不出红色、绿色。

不过,幸运的是灵长类的哺乳动物却有极佳的色觉,这还多亏了我们祖先体内的视蛋白基因。视蛋白是一种位于视网膜光感细胞中的光敏蛋白,能够将光线转化成电化学信号。至于我们的祖先体内为什么会有这种基因,可能是为了在树林里采摘果实吧!

但是为什么大部分的哺乳动物的色觉都不行呢?这个原因恐怕要追溯至200多万年前的中生代。爬行动物(比如恐龙)还是这个地球的统治者,但与此同时,早期的哺乳类动物也开始出现了。彼时的哺乳类动物体型尚小,怎么能和那些怪兽级别的爬行动物和平共处呢?

别担心,小有小的好处!早期的哺乳动物就像今天的小型哺乳动物一样,要么像鼹鼠一样挖地洞,要么像松鼠一样爬树,或者像水獭一样游到河里。

但最重要的是,它们学会了夜间活动!为了适应夜间活动,哺乳动物不得不进化出灵敏的嗅觉(脑的尺寸也随之增大),保暖能抵御夜间低温的皮毛。大部分的爬行动物都是在白天活动,这样一来,黑夜就留给了相对温柔的哺乳动物。而夜晚的这一时段在哺乳动物的进化过程中被戏称为“夜间瓶颈”,因此,只要是有利于夜间活动的基因突变都会被保存下来。

最近的一项研究侧面证实了上述的推断,通过检测在小鼠体内调控视杆细胞发育的基因,并与斑马鱼体内的基因进行对比,证明了哺乳动物视锥细胞转变成视杆细胞的生物机制。正是这种夜视能力的增强和脑尺寸的增大,以及随后牙齿与骨骼的变化,使哺乳动物走向了空前的成功。随着恐龙等霸主的离去,哺乳类动物迅速崛起,占领了白天,增大了体型,种类也愈发多样化起来。

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