Усього-на-всього одна молекула: ми бачимо безліч кольорів завдяки цій сполуці

Нещодавнє дослідження з використанням вирощених у лабораторії людських сітківок проливає світло на дивовижну різноманітність нашого зору, навіть серед різних людей. На відміну від спроб побачити світ очима тварин, це дослідження фокусується на унікальних варіаціях людського зору, пише Science Alert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Наша здатність бачити такі кольори, як червоний, зелений і синій, можлива завдяки світлочутливим клітинам в наших очах, які називаються колбочками. Люди та деякі близькоспоріднені примати мають виняткову здатність бачити червоний колір, що відрізняє їх від більшості ссавців.

Однак інші істоти, такі як птахи та деякі комахи, також мають цю здатність завдяки спільній еволюційній історії з рослинами, на яких виростають різнокольорові плоди та квіти.

Дивно, але медовий опосум (Tarsipes rostratus), австралійський сумчастий, також володіє рідкісною здатністю бачити червоний колір. Цей сумчастий може видобувати нектар із червоної банксії, демонструючи приклад конвергентної еволюції.

Ключовими гравцями в нашому кольоровому сприйнятті є червоні та зелені колбочки, які майже ідентичні за своєю структурою. Різниця полягає в білку під назвою опсин, який буває чутливим до червоного чи зеленого кольорів, що визначається генетичними рецептами на Х хромосомі. Варіації цих рецептів можуть призвести до вродженої червоно-зеленої колірної сліпоти.

Нещодавнє дослідження, проведене командою з Університету Джона Гопкінса та Університету Вашингтона, виявило критичну роль молекули ретиноєвої кислоти, похідної вітаміну А, у формуванні співвідношення червоних і зелених колбочок у сітківках, вирощених у лабораторії.

Біолог Роберт Джонстон з Університету Джона Гопкінса наголошує на важливості цього дослідження: "Це величезне питання про те, що робить нас людьми, що відрізняє нас від інших".

Команда виявила, що вплив вищих рівнів ретиноєвої кислоти під час раннього розвитку сітківки призводить до збільшення співвідношення зелених колбочок через 200 днів. І навпаки, нижчий рівень кислоти призводив до розвитку червоних колбочок.

Важливо, що час впливу ретиноєвої кислоти має значення. Якщо ввести її після певного моменту розвитку, вона не мала жодного ефекту, що свідчить про те, що кислота визначає тип колбочок на ранніх стадіях і не може спричинити перетворення зрілих червоних колбочок на зелені.

Щоб оцінити потенційний вплив на людський зір, дослідники вивчили сітківки 738 дорослих чоловіків без дефекту кольорового зору. На диво, вони виявили природні варіації у співвідношенні червоних і зелених колбочок у цій групі.

Сара Хадиняк, біологиня, яка брала участь у дослідженні, розповіла про результати: "Побачити, як змінюються пропорції зелених і червоних колбочок у людей, було одним з найдивовижніших результатів нового дослідження".

Дослідження не тільки розкриває складні механізми формування людського зору, але й відкриває шляхи для подальшого вивчення того, як ретиноєва кислота впливає на гени. Хоча практичні наслідки для повсякденного життя ще не до кінця зрозумілі, це дослідження знаменує собою значний крок у розгадці складних механізмів нашого унікального візуального досвіду.

Раніше Фокус розповідав про те, чи впливає стать на почуття гумору. Як виявилося, певний вплив є.

Також ми писали про те, як народні китайські ліки проти малярії виявилися древніми артефактами. Завдяки таким "лікам" було знайдено найдавнішу писемність Китаю.