Про появление цветного зрения у млекопитающих
Зрение, пожалуй, является одним из наших основных органов чувств, об этом говорит и поговорка: «беречь как зеницу ока». Однако зрение на протяжении эволюции было различным, и наши далекие предки видели мир совсем не так, как мы с вами.
Если проследить эволюцию зрения на 90 млн. лет назад, то выяснится, что млекопитающие того времени, наблюдали лишь ультрафиолетовую и красную часть спектра, вероятно вследствие ночного образ жизни. Мне довольно сложно себе представить, как видят такие глаза окружающий мир, но еще больший вопрос вызывает польза ультрафиолета, зачем нашим предкам нужно было его различать? Может быть это связано сокраской динозавров?
Тем не менее, постепенно наши предки меняли образ жизни и, вместе с ним, менялось и зрение. За детекцию света отвечают специальные белки - опсины, каждый из них настроен на определенный цвет, но под действием случайных мутаций этот цвет постепенно меняется. Примечательно, что для того, чтобы сместиться с ультрафиолетового цвета на синий таких мутаций потребовалось целых семь.
Это достаточно большое число, учитывая, что, зачастую, белку хватает двух мутаций, чтобы выйти из строя. Каждая из этих мутаций должна была не только произойти, но и не нарушить зрительное восприятие. Руководствуясь этим принципом и квантовым химическим анализом, ученые определили, что из 5040 возможных комбинаций в 80% (4008) белок перестает функционировать на середине пути. Это привели бы к слепоте и не позволили бы таким особям нормально существовать и оставить потомство.
Процесс этот сильно затянулся, и привычное для нас синее зрение формировалось где-то 60 миллионов лет. Где-то в этот момент произошла дупликация гена красного пигмента и одна из этих копий стала чувствительная к зеленому свету. Так завершилось формирование привычного нам цветного зрения.
Многообразие и изменчивость генетических конструкций всегда завораживала меня. Ведь если посмотреть, сколько раз за историю нашей планеты жизнь находилась под угрозой, то поневоле восхищаешься, той внутренней силе, которая позволяет каким-либо существам выжить, но и дать удивительное многообразие в будущем. Биологи много лет бьются над этой загадкой: по каким законам развивается жизнь и куда движется эволюция? Надеюсь, что мне доведется услышать на него ответ.
Оригинальная публикация: doi:10.1371/journal.pgen.1004884