Naukowcy rozwikłali tajemnicę widzenia kolorów

Naukowcy ustalili wszystkie ewolucyjne ścieżki sprzed 90 mln lat temu, które doprowadziły do widzenia barw przez ludzkie oko.

„Musimy wyjaśnić pochodzenie tych szlaków molekularnych na poziomie chemicznym, genetycznym i funkcjonalnym” – powiedział główny autor Shozo Yokoyama, biolog z Uniwersytetu Emory.

Około 90 milionów lat temu, nasi przodkowie, czyli prymitywne ssaki prowadziły życie nocne i posiadały aparat wzroku wrażliwy na promieniowanie UV oraz postrzeganie czerwonego koloru, dając im bichromatyczne widzenie świata.

Ponad 30 milionów lat temu u naszych protoplastów ewoluowały cztery klasy genów składające się z białka opsyny, dające im możliwość zobaczenia pełnego spektrum kolorów światła widzialnego za wyjątkiem promieniowania UV.

„Goryle i szympansy posiadają ludzkie widzenie kolorów. A może powinniśmy powiedzieć, że ludzie mają takie same postrzeganie kolorów, jakie obserwujemy u goryli i szympansów?” – powiedział Yokoyama.

Naukowcy skoncentrowali się na siedmiu mutacjach genetycznych związanych z utratą widzenia promieniowania UV oraz osiągnięcia aktualnej funkcji wrażliwości naszego aparatu wzroku na światło o długości fali odpowiadającej barwie niebieskiej. Badacze prześledzili zajście tej progresji między 90 a 30 milionami lat temu.

Udało im się zidentyfikować 5040 możliwych ścieżek przemian aminokwasów, które były niezbędne do zajścia zmian genetycznych. Około 80 procent z 5040 ścieżek prześledzonych przez naukowców zatrzymało się w środkowej części szlaku, ponieważ ich białka stały się niefunkcjonalne.

Chemik Ahmet Altun z Uniwersytetu Fatih w Stambule rozwiązał zagadkę dotyczącą utraty właściwości przez te białka.

Dzieje się to z powodu wody, ponieważ jeśli jedna mutacja występuje przed inną, blokuje ona oba kanały wodne przechodzące przez wizyjną błonę pigmentacyjną.

„Z pozostałych 20 procent szlaków możliwych ścieżek, nasi przodkowie używali tylko jednej. Zidentyfikowaliśmy ją” – powiedział Yokoyama.

Wyniki badań opublikowano w magazynie naukowym „PLoS Genetics”.

Źródło: Business-standard