英国萨塞克斯大学、德国图宾根大学和美国德克萨斯州贝勒医学院的研究人员首次对斑马鱼光感受器的“颜色调节”进行了直接活体检测。他们发现，斑马鱼可以一种比人类更简单的方式解读颜色。在发表于《科学进展》杂志的论文中，他们描述了“红色视锥细胞”如何对亮度作出反应以及“绿色视锥细胞”如何对色彩信息作出反应。
斑马鱼
萨塞克斯大学的神经科学教授Tom Baden说：“与人类不同，斑马鱼有四种视锥细胞——红、绿、蓝和紫，它们是视网膜上对光线做出反应的特殊神经元。人们原以为它们各司其职，红色响应红光，绿色响应绿光，但事实并非如此。”
“从基本原理上讲，色彩视觉需要通过视觉回路将亮度从色彩信息中分离出来。事实上，这些细胞是纠缠在一起的，要分离它们并非易事，有时需要用到大量的神经元，而斑马鱼自己在光感受器的突触部分就解决了这个基本问题。”
从进化的角度来看，这种鱼类策略很可能更接近脊椎动物的视觉起源。学界认为，在恐龙时代，人类早期的兽类祖先已经逃到森林里，过着夜行的生活。在这个过程中，它们失去了一些类型的视锥细胞，多数物种最终只具有二色性，即只能看到两种颜色。狗、猫、马甚至仓鼠都能区分蓝色和绿色，但无法分辨绿色和红色。因此，它们眼中的世界可能与红绿色盲患者相似。
与其它哺乳动物不同，人类以及大猩猩和黑猩猩进化成了三色性，重获了一些色觉能力。然而，这是由大脑而不是眼睛来完成的，步骤更为复杂，需要大量的计算。这意味着，人类必须在婴儿时期就通过发育中的大脑皮层学会区分某些颜色。
Baden说：“我们的研究表明，像斑马鱼这样的脊椎动物以及其它大多数脊椎动物类群，如鱼类、鸟类、爬行动物和两栖动物，实际上可以在第一个视觉突触上解决这个基本的颜色难题。相比之下，由于早期兽类祖先的限制，人类却无法摆脱复杂的‘落后’策略。”
研究人员的一项后续工作即将在《当代生物学》杂志上发表，他们使用同样的技术研究了视网膜的第二层处理过程，即所谓的双极细胞。这次，斑马鱼表现出三种（而不是之前的两种）颜色对比类型。这第三种类型是通过将紫外线与所有其它波长进行比较而建立的，它与人类使用的“蓝黄”系统有着惊人的相似之处。
总之，这些研究表明，人类的蓝黄系统确实很古老，近4亿年前四足动物从鱼类分离出来之前就已经存在了。在看颜色方面，我们似乎至少与所有能分辨颜色的脊椎动物有一些共同特征。
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编译：灯丝 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《科学进展》
期刊编号：2375-2548
原文链接：
https://phys.org/news/2021-10-dont-green-envy-fish-distinguish.html
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