Как животные воспринимают цвета?

Ученые уже много лет интересуются тем, как определенные виды животных видят мир. Как оказалось, зрение по-разному развивалось у представителей разных видов в зависимости от среды, в которой они обитали. Более того, существуют принципиальные различия между позвоночными и беспозвоночными.

Что определяет то, как мир видят разные виды?

В контексте этого вопроса прежде всего утверждалось, что то, как животные воспринимают свое окружение, зависит от среды обитания их «предков». Это оказало значительное влияние на то, как развивалось их зрение. Например, наземные животные могут видеть больше цветов, чем водные. Больше цветов, чем животных, живущих в лесах, увидят и те, кто на протяжении веков адаптировался к открытым пространствам. Существуют также принципиальные различия между позвоночными и беспозвоночными. Принято считать, что в ходе эволюции животные приспособились к цветам света, присутствующему в их окружении. Однако доказать эту гипотезу довольно сложно.

От чего зависит зрение животных? С одной стороны, она, очевидно, связана с интенсивностью света, а с другой стороны, с длиной волны света в его окружении и зависит от чувствительности белков сетчатки глаза, в частности так называемых опсин – фоточувствительные рецепторы, находящиеся в глазу. В зависимости от чувствительности глаза в этом отношении животные обладают способностью видеть разные типы света, от ультрафиолетового света до экстремальных значений красного света.

Существуют принципиальные различия между позвоночными и беспозвоночными.

В контексте опсинов между позвоночными и беспозвоночными имеется одно существенное различие: опсины у них есть, но другого рода. Это создает дополнительные проблемы, поскольку необходимо исследовать, влияют ли и как различия между этими опсинами на то, как животные видят свое окружение. Кроме того, способ построения опсинов у беспозвоночных и позвоночных совершенно разный.

Парадоксально, но в некотором отношении это работает на пользу беспозвоночным, которые физиологически лучше воспринимают коротковолновый свет, даже если среда обитания предполагает преобладание позвоночных. В то же время, однако, такие различия могут быть обусловлены случайными мутациями, происходящими у позвоночных, но не у беспозвоночных.

В этом контексте стоит обратить внимание на результаты исследования Эрики Вестерман и Мэтта Мерфи из Арканзасского университета, которые в совместной работе сравнили данные по 446 видам животных, включая позвоночных и беспозвоночных (медуз, кальмаров и насекомых). Их результаты были опубликованы в статье под названием «История эволюции ограничивает способность видов сопоставлять цветовую чувствительность с доступным светом среды обитания», которая появилась в журнале «Труды Королевского общества B: биологические науки» ( DOI: 10.1098 / rspb.2022.0612 ).

Науке еще предстоит пройти долгий путь, чтобы изучить и понять различия между зрением позвоночных и беспозвоночных. Безусловно, та область, в которой еще возможно «улучшение», заключается в том, чтобы лучше понять различия в строении сетчатки обоих видов животных. Также будет важно понять, как мозг этих животных обрабатывает визуальные стимулы, которые они получают. Ответить на последний вопрос ученым будет особенно сложно.