人类色觉是如何进化的？经历百万年的漫长改变

探索人类色觉的进化之旅：从紫外线视觉到五彩斑斓的世界

科学日报报道，人类从原始的哺乳动物演变至能分辨五颜六色的高级猿类，这一进程的背后隐藏着大量的视觉色素遗传变异。经过二十多年深入研究，科学家们已经详细描绘出人类色觉进化的完整画卷，揭示了我们如何从紫外线（UV）视觉逐渐进化至能够看见蓝色光的能力。这项激动人心的研究已在《公共科学图书馆·遗传学》期刊上发表。

研究首席科学家、美国埃默里大学的生物学家横山祥三带领其团队追踪了长达9000万年的进化足迹，揭示了促使人类色觉发展的所有进化通道。“我们深入研究了化学、基因以及功能层面，确定了这些分子通道的存在。” 横山祥三说道。研究团队的成员还包括埃默里大学的生物学家兴金逸、刘洋以及戴维德·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。

在过去的几年里，横山和他的团队通过解读古老的分子，成功揭开人类和其他脊椎动物视觉适应性进化的秘密。这是一个漫长而复杂的过程，涉及到估算和合成一个物种的古代蛋白质和色素，并对它们进行实验。这种研究方法融合了微生物学、理论计算、生物物理学、量子化学和遗传工程学。

我们的祖先最初是夜间活动的生物，对紫外线和红色光敏感，拥有双-彩色的视野。大约3000万年前，随着物种生活环境的变化，四种类型的视觉蛋白基因发生了改变，使祖先们逐渐发展出了看见完整光谱可见光的能力，包括蓝色光。

横山表示：“大猩猩和黑猩猩都拥有类似人类的颜色视觉。或者说，人类的视觉在很大程度上是继承自这两种动物。”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。他们深入追踪了这些遗传变异从9000万年前到3000万年间的进化轨迹。通过这项研究，科学家们不仅对人类色觉进化有了更深入的了解，也为未来研究视觉障碍的治愈方法提供了重要线索。

如今，人类能够欣赏五彩斑斓的世界，感受大自然的美丽。这一切都离不开我们祖先漫长的进化历程以及科学家们不懈的探索和努力。随着研究的继续深入，我们有望揭开更多关于人类色觉进化的奥秘。