L'evoluzione della visione dei colori

La visione dei colori è un notevole adattamento sensoriale che si è evoluto in modo indipendente in diverse specie animali. Permette agli organismi di percepire e differenziare un'ampia gamma di colori nel loro ambiente. L'evoluzione della visione dei colori può essere fatta risalire ai vertebrati ancestrali, che probabilmente possedevano solo due tipi di cellule fotorecettrici sensibili a diverse lunghezze d'onda della luce, che permettevano loro di percepire la luce e il buio, una condizione nota come dicromia.

Tipi di visione dei colori

Dicromia

Visione dicromatica è la forma più elementare di visione dei colori, caratterizzata dalla presenza di due tipi di cellule fotorecettrici sensibili a diverse lunghezze d'onda della luce. Questi due tipi di fotorecettori sono tipicamente sintonizzati sulle lunghezze d'onda corte (blu) e medie (verdi) della luce. Ecco cosa significa:

1. Discriminazione cromatica limitata: I dicromi sono in grado di percepire una gamma limitata di colori, differenziando principalmente le tonalità del blu e del giallo. Fanno fatica a distinguere i colori nella parte rossa dello spettro perché mancano di fotorecettori sensibili alle lunghezze d'onda maggiori.
2. Esempi nelle specie: Molti mammiferi, tra cui cani, gatti e la maggior parte dei roditori, sono dicromatici. Si affidano alla loro visione dicromatica per vari compiti visivi, ma non possono vedere l'intero spettro di colori come gli esseri umani.

Visione tricromatica

Visione tricromatica è una forma più avanzata di visione dei colori caratterizzata dalla presenza di tre tipi di cellule fotorecettrici, ciascuna sensibile a diverse lunghezze d'onda della luce. Questi tre tipi di fotorecettori sono tipicamente sintonizzati sulle lunghezze d'onda corte (blu), medie (verdi) e lunghe (rosse) della luce. Ecco cosa significa:

1. Discriminazione cromatica migliorata: I tricromi possono percepire una gamma più ampia di colori grazie ai tre tipi di cellule fotorecettrici. Possono distinguere un ampio spettro di tonalità, tra cui i rossi, i verdi, i blu e le varie sfumature intermedie.
2. Esempi nelle specie: Gli esseri umani e alcuni altri primati, oltre ad alcuni uccelli e rettili, possiedono una visione tricromatica. Negli esseri umani, i tre tipi di coni sono sensibili alle lunghezze d'onda corte (coni S), medie (coni M) e lunghe (coni L) della luce, consentendoci di vedere un'ampia gamma di colori.

Daltonismo nell'uomo

DaltonismoIl daltonismo, noto anche come deficit della visione dei colori, è una disabilità visiva caratterizzata da una ridotta capacità di percepire accuratamente alcuni colori. Le persone affette da daltonismo possono avere difficoltà a distinguere tra colori specifici o non essere in grado di vedere alcuni colori. Questa condizione è spesso ereditaria, ma può anche essere acquisita a causa di alcune condizioni mediche o fattori ambientali.

Il tipo più comune di daltonismo è il daltonismo rosso-verde, che si presenta in due forme principali:

1. Protanopia: I soggetti affetti da protanopia mancano dei coni fotorecettori sensibili alle lunghezze d'onda della luce (coni rossi). Di conseguenza, hanno difficoltà a distinguere i colori rossi e verdi. I rossi possono apparire come sfumature di grigio e i verdi possono essere percepiti come sfumature di marrone o grigio.
2. Deuteranopia: La deuteranopia è la forma più comune di daltonismo. I soggetti affetti da deuteranopia mancano dei coni fotorecettori sensibili alle medie lunghezze d'onda della luce (coni verdi). Di conseguenza, faticano a distinguere i colori rossi e verdi, spesso confondendoli.

Un'altra forma di daltonismo, meno comune, è quella che riguarda i colori:

3. Tritanopia: La tritanopia deriva dall'assenza o dal malfunzionamento dei fotorecettori sensibili al blu (coni a corta lunghezza d'onda). I soggetti affetti da tritanopia possono avere difficoltà a distinguere i colori blu e gialli, percependoli come sfumature di grigio o di altri colori.

Il daltonismo è di solito una condizione genetica che viene ereditata dai genitori, principalmente attraverso il cromosoma X. È più comune nei maschi che nelle femmine, poiché il gene responsabile della visione dei colori si trova sul cromosoma X. I maschi hanno un solo cromosoma X, quindi se ereditano una copia difettosa del gene, hanno maggiori probabilità di manifestare il daltonismo. Le femmine, invece, hanno due cromosomi X, che forniscono una riserva nel caso in cui uno dei due sia portatore del gene difettoso.

Sebbene il daltonismo di per sé non sia una condizione grave, può rappresentare una sfida nella vita quotidiana, soprattutto in contesti in cui la discriminazione dei colori è fondamentale, come i segnali stradali o l'identificazione di determinati cibi o oggetti. Tuttavia, molte persone affette da daltonismo imparano ad adattarsi e a utilizzare altri indizi, come le differenze di luminosità o di posizione, per compensare il loro deficit di visione dei colori.

L'emergere della tricromia nei primati

Il passaggio dalla dicromia alla tricromia nei primati è un affascinante percorso evolutivo. Si ritiene che sia stata determinata da pressioni selettive legate alla loro dieta, in particolare al consumo di frutta e foglie.

Primati e dicromia

I primi primati erano dicromi, con due soli tipi di cellule fotorecettrici sensibili a diverse lunghezze d'onda della luce, tipicamente sintonizzate sulle lunghezze d'onda corte (blu) e medie (verdi). Questo limitava la loro capacità di percepire un'ampia gamma di colori.

Il vantaggio della visione tricromatica

Quando i primati si sono adattati alla vita sugli alberi e hanno iniziato a consumare una dieta ricca di frutta e foglie, si è verificato un vantaggio selettivo nella visione tricromatica. L'evoluzione di un terzo tipo di cellule fotorecettrici, sensibili alle lunghezze d'onda (rosse), ha permesso ai primati tricromatici di differenziare meglio i colori, soprattutto nella gamma del rosso e del verde.

Significativo per il consumo di frutta

La visione tricromatica è diventata particolarmente vantaggiosa per i primati nella ricerca di frutti maturi e nutrienti. Molti frutti si sono evoluti mostrando colori vivaci, come i rossi e i gialli, per attirare i potenziali disperditori di semi. I tricromi, grazie alla loro maggiore capacità di discriminazione dei colori, potevano identificare con maggiore precisione i frutti maturi tra il fogliame. Questa maggiore efficienza di foraggiamento ha contribuito alla loro forma fisica e alla loro sopravvivenza.

Coevoluzione dei frutti e della visione dei colori

Il rapporto tra primati tricromatici e frutti colorati è ritenuto un classico esempio di coevoluzione. Con l'evoluzione della visione tricromatica, i primati sono diventati più adatti a individuare e selezionare i frutti maturi e nutrienti. A loro volta, i frutti con colori più vivaci possono aver attratto un maggior numero di primati consumatori, aumentando le probabilità di successo nella dispersione dei semi.

L'evoluzione della visione dei colori: conclusione

L'evoluzione della visione a colori, dalla dicromia alla tricromia, nei primati è un esempio notevole di come gli adattamenti sensoriali possano essere guidati da fattori ecologici come la dieta e le strategie di foraggiamento. La visione tricromatica ha migliorato la capacità dei primati di identificare e consumare i frutti in modo efficiente, plasmando in ultima analisi la loro traiettoria evolutiva. Questa intricata interazione tra visione e dieta evidenzia la complessa rete di interazioni che hanno influenzato l'evoluzione della percezione sensoriale in diverse specie.