千百萬年來，多個基因突變發生在視錐細胞中的視色素合成相關基因上，才導致人類具有了現在能夠看到“多彩”世界的能力，而我們的某些猿類近親，還停留在只能看到“黑、白、灰”的時代。最近有一項研究結合微生物學、理論計算、生物物理、量子化學和基因工程的方法，利用與人類相關的原始物種，搞清楚了人類區別于其他脊椎動物——可識別色彩能力的進化根源，他們發現有五類視蛋白基因參與了人類色覺相關的視色素合成。人類彩色視覺能力的進化史是這樣：在距今九千萬年前，我們人類的哺乳動物祖先屬于夜行性動物，對紫外光和紅色光有著敏感性，這使得他們能夠以雙色系來觀察這個世界。到了大約三千萬年前，我們的祖先共進化出了四類視蛋白基因，能夠幫助他們識別所有顏色的可見光，由于這時他們的活動已經由夜間改為白天，故而喪失了對紫外光的可見性。到了現在，我們的近親中只有大猩猩和黑猩猩也有著同樣的彩色視覺能力。關于我們的祖先是如何失去了紫外光可見性，并獲得現有的藍色光可見能力，這個團隊認為與七個遺傳突變有關。最終科學家們識別了五千多個可能與此改變相關的信號通路，這些通路與帶來這些遺傳變異所需的氨基酸變化有關。在經過一系列實驗后，這些信號通路中的任何一個都無法多帶帶導致七個遺傳變異的發生，只有當它們中的幾個同時發生時，這條進化路徑才能打通。換言之，動物生存的外部環境變化不僅導致了自然選擇的發生，還會改變動物體內的分子微環境。在之前的研究中，這個團隊的主導者曾經在一種魚類身上發現導致其從紫外光可見變為藍色光可見，只不過發生了一個遺傳突變。但是我們人類的祖先卻花了幾千萬年的時間來完成了7個遺傳突變，最終導致了四種視蛋白基因的出現。科學家認為，這多半源于人類的進化過程中遭遇到了更為復雜多變的環境，才會導致我們進化出了這么多類視蛋白，形成了現在我們眼中的“多彩世界”。

色彩一般有三個色素，分別為短波長色素（S）、中波長色素（M）、長波長色素（L），50多年前，科學家就測量出人類三種彩色視覺色素的感光范圍。1980年代，納森等發現了人類的視覺色素基因和對應的蛋白質序列，從基因序列來看，M和L色素幾乎一模一樣，后續實驗證實，兩種蛋白質感光波長的差異來自364個胺基酸中不同的那三個胺基酸?？茖W家又將人類的三個視覺色素基因與其他動物比對，獲得了豐富的基因演化資訊，研究發現，幾乎所有的脊椎動物都帶有與S色素非常相近的基因序列，與M和L視覺色素類似的基因在脊椎動物也很常見，但哺乳動物之中，只有部份靈長類同時擁有類似M和L視覺色素基因，顯示這是近期才演化出來的。基因重復后突變造成DNA序列歧異的想法，是解釋靈長類M和L視覺色素基因演化的合理機制，大部份非靈長類哺乳動物只有一種類似靈長類M或L的較長波長視覺色素，我們推測靈長類譜系在演化初期獲得兩個較長波長視覺色素基因的可能途徑：X染色體上較長波長視覺色素的基因重復了，后來基因發生突變，形成兩個相像但感光波長不同的M和L色素。

簡單講，大部分哺乳動物是沒有色感的，都是黑白色的世界。靈長類算是獨樹一幟，有豐富的色覺。這個應該跟靈長類的食物有關，需要靠色彩辨別各種果子是否成熟。自然界中的很多動物比如牛、馬、羊、狗、貓等，都不能分辨顏色，反映到它們眼睛里的色彩，只有黑、白和灰色，比如狗，天地對它來說是一片黑白世界，只能靠嗅覺和聽覺來感知更多的精彩。甚至猿，也是色盲，它們只能識別灰色，過著平淡無奇的灰色生活。但也有些動物能看到彩色的世界，比如長頸鹿能分辨黃色、綠色和橘黃色。人類的眼睛有其他動物沒有的特殊視錐細胞。人眼的視網膜上存在分別對紅、綠、藍的光線特別敏感的3種視錐細胞或相應的3種感光色素。當某一種顏色的光線作用于這3種視錐細胞并通過混色，人的大腦就產生了相對應的某一種顏色的感覺。具體來講，人類每只眼球視網膜上大約有600萬至700萬的視錐細胞，多分布在黃斑處,周圍逐漸減少。視錐細胞功能的重要特點，是它有辨別顏色的能力。顏色視覺是一種復雜的物理-心理現象，顏色的不同，主要是不同波長的光線作用于視網膜后在人腦引起的主觀印象。當然也有色盲的人，但色盲也有程度輕重不同。其中，紅色盲的人也稱第一色盲，被認為是由于缺乏對較長波長光線敏感的視錐細胞所致；此外還有綠色盲，也稱第二色盲，藍色盲也稱第三色盲，都可能是由于缺乏相應的特殊視錐細胞所致。紅色盲和綠色盲較為多見，在臨床上都不加以區別地稱為紅綠色盲。有些色覺異常的人，只是對某種顏色的識別能力差一些，亦即他們不是由于缺乏某種視錐細胞，而只是后者的反應能力較正常人為弱的結果，這種情況有別于真正的色盲，稱為色弱。色盲除了極少數可以由于視網膜后天病變引起外，絕大多數是由遺傳因素決定的。

總結

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