人类色觉是如何进化的？经历百万年的漫长改变

在人类漫长的进化旅程中，我们的视觉系统是如何从昏暗朦胧的原始哺乳动物状态逐渐进化成能够识别五彩斑斓的世界的呢？跟随科学日报的脚步，让我们一起揭开这一神秘面纱。经过二十多年艰苦卓绝的研究，科学家们终于勾勒出人类色觉进化的完整画卷，并详细描绘出从紫外线视觉逐步过渡到蓝色光感知的整个过程。这一重大成果被发表在《公共科学图书馆·遗传学》期刊上。

这场进化的主导者是美国埃默里大学的生物学家横山祥三及其研究团队。“我们追溯了所有进化的足迹——一直可以追溯到9000万年前——这些足迹引领我们走向人类色觉的成熟。”横山祥三说道。他和他的团队深入研究了化学、基因和功能层面上的分子通道，为我们揭示了色觉进化的奥秘。他们的合作作者还包括来自埃默里大学的生物学家兴金逸、刘洋和戴维德·法格恩纳托，以及来自美国纽约雪城大学和土耳其伊斯坦布尔法提赫大学的生物学家威廉·斯塔尔默和阿赫麦特·阿尔通。

在进化的漫长旅程中，横山祥三和他的团队通过研究古代分子，逐渐解开了人类和其他脊椎动物视觉适应性进化的秘密。这一过程涉及对古老蛋白质和色素的估计与合成，然后对其进行实验验证。这一技术融合了微生物学、理论计算、生物物理学、量子化学和遗传工程学等多个领域的知识。

你知道吗？我们的祖先在大约9000万年前是夜间活动的生物，他们对紫外线和红色光敏感，拥有双彩色视野。而在大约3000万年前，随着物种生活环境的变化，我们的祖先的视觉蛋白基因发生了改变，逐步进化出看见可见光完整光谱的能力。这意味着他们能够识别除了紫外线以外的所有颜色。

横山祥三表示：“大猩猩和黑猩猩的视觉与人类的类似。”在这项研究中，科学家们特别关注了涉及丢失紫外线视觉和获得对蓝色光敏感的色素功能的七种遗传变异。他们详细追踪了这些遗传变异在9000万至3000万年前的演变过程。这一发现为我们揭示了人类色觉进化的奥秘，也为未来的视觉科学研究提供了新的启示和方向。