人类色觉是如何进化的？经历百万年的漫长改变

人类色觉的进化之旅：漫长岁月的遗传变革

科学日报报道，人类从昏暗朦胧的原始哺乳动物进化为能看见五彩斑斓的世界的高级猿类，背后隐藏着大量的视觉色素遗传变异。经过二十多年的深入研究，科学家们终于揭开了人类色觉进化的神秘面纱，细节之丰富仿佛一部精心绘制的画卷。这项研究详细描绘了人类如何从紫外线（UV）视觉逐步进化到紫觉，以及能够看到蓝色光的能力的全过程，并被发表在了《公共科学图书馆·遗传学》期刊上。

研究首席作者、美国埃默里大学的生物学家横山祥三带领其团队，追索了所有推动人类色觉进化的进化通道，这些通道可追溯到9000万年前。横山表示：“我们从化学、基因以及功能层面确定了这些分子通道的具体作用。”该研究的合作作者还包括埃默里大学的生物学家兴金逸、刘洋和戴维德·法格恩纳托，美国纽约雪城大学的生物学家威廉·斯塔尔默，以及前埃默里大学的博士后化学家阿赫麦特·阿尔通，现就职于土耳其伊斯坦布尔法提赫大学。

在过去的几年里，横山和他的团队通过古代分子的研究，成功解开了人类和其他脊椎动物视觉适应性进化的秘密。这一过程涉及估算并合成一个物种的古代蛋白质和色素进行实验，结合微生物学、理论计算、生物物理学、量子化学和遗传工程学等技术手段。

人类的视觉蛋白基因编码了暗光和颜色视觉的视觉色素，这些基因随着物种生活环境的变迁而不断改变，使视觉不断适应环境。大约9000万年前，我们的原始哺乳动物祖先作为夜间生物，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，祖先们的视觉蛋白基因发生了改变，产生了看见可见光完整光谱的能力，包括蓝色光。

横山指出，“大猩猩和黑猩猩都拥有类似人类的颜色视觉。”在这项研究中，研究人员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。他们追踪了这些遗传变异从9000万年前到3000万年间的演变过程。

这一发现不仅揭示了人类色觉进化的奥秘，也为我们理解生物进化过程中视觉系统的适应性和可塑性提供了重要线索。人类对色彩世界的感知经历了漫长岁月的遗传变革，这是一个令人惊叹的进化奇迹。