Дали хората и маймуните виждат цветовете по един и същи начин?

Проучване показва, че някои вериги на нервните клетки за цветно зрение са уникално човешки.

Ваня Милева Последна промяна на 04 май 2023 в 00:01 4641 0

Проучване показва, че някои вериги на нервните клетки за цветно зрение са уникално човешки.

Кредит Wikimedia Commons

Проучване показва, че някои вериги на нервните клетки за цветно зрение са уникално човешки.

Нови открития в изследването на цветното зрение показват, че хората могат да възприемат по-голям диапазон от сини тонове, отколкото маймуните.

„Различните връзки, открити в човешката ретина, показват скорошни еволюционни адаптации за изпращане на по-добри сигнали за цветно зрение от окото към мозъка“, съобщават изследователи наскоро в научното списание Proceedings of the National Academy of Sciences.

Учените сравняват връзките между цветопредаващите нервни клетки в ретината на хората с тези в два вида маймуни, макаци от Стария свят и обикновени мармозетки от Новия свят. Предците на съвременните хора са се отделили от тези  примати преди приблизително 25 милиона години.

Използвайки метод за фина микроскопична реконструкция, изследователите опитват да определят дали невронните връзки на областите, свързани с цветното зрение, се запазват в тези три вида, въпреки че всеки следва свой собствен независим еволюционен път.

Учените разглеждат откриващите светлинни вълни конусовидни клетки, т.нар. "колбички", на фовеята (ямка) на ретината. Тази малка трапчинка е гъсто осеяна с конусовидни клетки. Това е частта от ретината, отговорна за зрителната острота, необходима за виждане на важни детайли като написан текст, както и за цветно зрение.

Конусовидните клетки могат да имат три чувствителности: къси, средни и дълги дължини на вълната. Информацията за цвета идва от невронни вериги, които обработват информация в различни видове конуси.

Изследователите откриват, че определена, чувствителна към късите или сините вълни, конична верига, налична при хората, липсва при мармозетките. Освен това е различна от веригата, наблюдавана при макаците. Намерени са и други характеристики във връзките на нервните клетки в човешкото цветно зрение, които са неочаквани въз основа на по-ранни представи за цветното зрение на нечовекоподобни примати.

Краища на аксони на конусовидни фоторецептори във фовеалната ретина на мармозетка. Синият е чувствителен към късите дължини на светлинните вълни неврон, пораждащ сложна верига, която стартира невронен код за цветово възприятие. Кредит: Yeon Jin Kim/University of Washington Biological Structure

По-доброто разбиране на специфичните за видовете сложни невронни вериги, които кодират цветовото възприятие, в крайна сметка би могло да помогне да се обясни произходът на качествата на цветното зрение, които са различни за хората.

Изследователите предполагат, че разликите в зрителните вериги между бозайниците са били поне частично оформени от тяхната поведенческа адаптация към екологичните ниши. Мармозетките живеят на дървета, а хората предпочитат да живеят на повърхността на земята. Способността да се забелязват зрели плодове сред променящата се светлина на гората например може да е наложила еволюционно предимство за определена цветна визуална верига. Действителните ефекти на околната среда и поведението върху схемите за цветно зрение обаче все още не са установени.

Пример за това как изглежда светът на примат с двуцветно или дихроматично (вляво) и трицветно или трихроматично (вдясно) зрение. Кредит: PLOS ONE, CC BY

Повечето бозайници са дихроматични – имат само два вида колбички (чувствителни към синьо и зелено). Хората имат три вида взаимодействащи колбички и затова са трихроматични, въпреки че има поне един документиран случай на жена с четири вида колбички.

Маймуните от Стария свят също имат трицветно зрение, но маймуните от Новия свят имат променливо цветно зрение, което също е свързано с пола, което означава, че мъжките и женските от един и същи вид могат да имат различен брой видове колбички. Като цяло женските са трихроматични, докато мъжките са дихроматични, тъй като им липсва фоторецептор, който е чувствителен към червени дължини на вълната на светлината.

При няколко вида маймуни от Новия свят, като мармозетки и тамарини, всички мъжки са дихроматични, но женските могат да бъдат дихроматични или трихроматични. Трихроматичността може да дава предимство при търсене на храна, позволявайки лесното разграничаване на зелените и червените храни, но също така може да бъде полезна при сигнализиране сред индивиди от същия вид, докато дихроматичността може да бъде предимство при търсене на по-скрита храна и слаба осветеност.

По-общо казано, сравнителните изследвания на невронните вериги на ниво връзки и сигнализиране между нервните клетки, отбелязват изследователите, биха могли да помогнат да се отговори на много други въпроси. 

Те включват изясняване на основната логика на структурата на невронните вериги и предоставяне на представа за това как еволюцията е променила нервната система, за да помогне за оформянето на възприятието и поведението.  

Зрителната кора Зрителната кора е основната корова област на мозъка, която получава, интегрира и обработва визуалната информация, предавана от ретината. Разположена е в тилния дял на основната мозъчна кора, който се намира в най-задната част на мозъка.

Зрителната кора е разделена на пет различни области, наречени V1 до V5, въз основа на функцията и структурата. Зрителната информация от ретината, която се придвижва към зрителната кора, първо преминава през таламуса, където се синхронизира в ядро, наречено латерален геникулат. След това тази информация напуска латералния геникулат и се придвижва към V1 - първата област на зрителната кора. V1, която е разположена около калкариновата бразда, е известна още като първична зрителна кора.

Невронният път е отговорен за свързването на определена част от нервната система с друга чрез сноп от аксони, дълги влакна на невроните. Зрителната информация напуска окото с помощта на зрителния нерв. Аксоните се пресичат частично в средата на зрителната хиазма. След това аксоните, известни като оптичен тракт, който се свързва около средния мозък, за да достигне до латералното геникуларно ядро. Латералното геникуларно ядро е зоната, където аксоните трябва да синапсират. След това аксоните преминават през бялото вещество и действат като оптични лъчи, които накрая се връщат в първичната зрителна кора, разположена в задната част на мозъка. Кредит: Wikimedia Commons

Справка: Comparative connectomics reveals noncanonical wiring for color vision in human foveal retina
Yeon Jin Kim, Orin Packer, Andreas Pollreisz, +2, and Dennis M. Dacey
Proceedings of the National Academy of Sciences April 25, 2023 120 (18) e2300545120
https://doi.org/10.1073/pnas.2300545120 

Източници:

Do people and monkeys see colors the same way? University of Washington School of Medicine

Inside the colourful world of animal vision, Laura Kelley, Тhe Сonversation

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !