Spectrul electromagnetic

Animalele au dezvoltat cu sute de milioane de ani în urmă vederea în culori. Și plantele au senzori de lumină, dar la animale a evoluat capacitatea de preluare dinamică a imaginilor și bineînțeles a culorilor.
Ce este lumina? Cf mecanicii cuantice sunt unde trimise în pachete pulsatorii caracterizate printr-o frecvență a acestora – ce exprimă lungimea de undă . Numim spectru vizibil ceea ce vedem noi.
– doar atât…
Cele sase culori le vedem (noi, oamenii) cu trei pigmenți retinieni, localizați în celulele cu conuri. Acești pigmenți sunt proteine codificate de trei gene, două localizate pe cromozomul X și una autozomală (pe cromozomul 7). Cea mai veche e cea autozomală corespunzătoare vederii culorii albastre – apărută în mediul marin acolo unde această lungime de undă pătrunde cel mai adânc. O au peștii de adâncime mare ca singură genă / opsină. Pe măsură ce au evoluat spre suprafață, mai ales datorită relativității genetice a peștilor au apărut repede gene și opsine pentru verde, violet, roșu, – peștii devenind tetracromatici (văd cele 6 culori de bază cu 4 opsine. Prin trecerea la viața terestră, reptilele au păstrat o foarte bună vedere în culori, în special datorită faptului că în imensa lor majoritate sunt diurne – apreciază lumina zilei care vine și cu radiații infraroșii ce le încălzesc. Primele – adică protomamiferele, fiind adaptate la viața nocturnă – ele nedepinzând de o sursă externă de căldură, au devenit înapoi monocromatice văzând doar albastru – cea mai penetrantă pe timp de noapte.

Există încă mamifere monocromatice – foarte puține, un exemplu interesant e reprezentat de Simia trivirgata – o maimuță nocturnă din Panama.
Aceasta este celebră fiind singura maimuță sensibilă ca și omul la malarie (deh nocturnă). Majoritatea au trecut – cu 60 de milioane de ani în urmă odată cu dispariția dinozaurilor – la viață inclusiv diurnă devenind dicromatice, capabile de a vedea și culoarea verde. Deci mai buni pe timp de zi dar încă acceptabili pe timp de noapte.

Astăzi imensa majoritate a mamiferelor sunt dicromate (Daltoniste) și asta include și taurii din arenele spaniole (cârpa roșie e pentru spectatori) .

Sunt însă două importante excepții: pe de o parte cetaceele (delfinii și balenele) și apoi primatele (maimuțele superioare – dintre care face parte și cel care vă scrie și majoritatea celor de citiți). De ce doar majoritatea și nu toți? Nu, nu sunteți făcuți din țărână dar din nefericire unii dintre dumneavoastră sunteți daltoniști – adică dicromați (in majoritate bărbați – și veți înțelege de ce, după ce vedeți mecanismul evolutiv).
Se pare că maimuțele au avut un mic avans, ele urcând în copaci cu 20 de milioane de ani înaintea dispariției dinozaurilor și bineînțeles din acest motiv au trecut mai devreme la vederea diurnă. Acest avantaj a constituit ulterior, după cum veți vedea, baza vederii noastre tricromatice.

Primatele inferioare cum sunt lemurienii din Madagascar au vedere diurnă dicromată ca orice alt mamifer terestru.

Izolați pe acea insulă nu au mai evoluat. Probabil că nici structura vegetației nu i-a tentat să vadă roșul. Restul maimuțelor de pe continente au dublat gena cu care produceau opsina corespunzătoare vederii culorii verzi, s-a produs o mică mutație și hop – altă opsină cu care vedeau roșu. Această dublare și apoi mutație s-au produs spontan dar au fost imediat selecționate oferind un avantaj nutritiv evident.

Extraordinar, acum puteau astfel identifica fructul copt printre frunze (verzi) . Micul ghinion este că fiind situată pe cromozomul X la început – și acest început a rămas paralizat în timp la maimuțele obișnuite (cattarhine) unde doar femelele văd roșu, masculii rămânând dicromați. Asta se întâmplă la cvasimajoritatea maimuțelor din America de Sud, ele nemaievoluând mai departe fiindcă în natură viteza de evoluție nu este constantă. Două continente unite acum o sută de milioane de ani, s-au separat cu relativ aceleași specii, dar în timp America de Sud a păstrat mamifere marsupiale iar maimuțele au evoluat și ele dar mai încetișor. Cauza principală o reprezintă slaba prezență a prădătorilor în comparație cu continentul African.

E și cumva avantajos, fiindcă femelele își găsesc mai ușor hrana, masculii oferind un avantaj grupului – o mai bună vedere nocturnă – cu rol protector.
La primatele superioare – printre care ne aflăm și noi – penetrarea populațională a acestei gene a devenit aproape ubicvitar prezentă pe cromozomii X și în consecință și masculii s-au putut delecta cu fructul roșu/copt/dulce.

Totuși fiind vorba de o achiziție recentă, mai sunt “scăpări” și în consecință mai apar bărbați dicromați. Tot achiziția recentă face ca bărbații să fie mai puțin adaptați la dulce, consumă de regulă mai puțină ciocolată și fac mai frecvent (decât femeile) diabet.

Cetaceele au evoluat dintr-un mamifer diurn, dicromat, erbivor rumegator care abia dacă depășea 10 kg.

Pe o vreme în rapidă încălzire uscatul a devenit baltă și se pare că au fost nevoiți să se adapteze vieții acvatice. În condițiile vizibilității slabe din apa plină de alge au păstrat opsina pentru culoarea verde, gena ce determina sinteza opsinei pentru culoarea albastră devenind inactivă. Erau primele milioane (de la 55 la 38 milioane înainte de prezent) de viață acvatică, în ape dulci (corect spus nesărate). Ulterior, în contextul răcirii planetei, apele continentale au scăzut și aceste proto-cetacee au fost nevoite să treacă în mări și oceane, cale de întoarcere pe uscat nu mai era pentru ele (nu toate – ex. verii cetaceelor de astăzi, hipopotamii). În adâncul mărilor ar fi fost bună opsina pentru albastru – această lungime de undă pătrunzând în apă și peste o mie de metri. Nici o problemă, se pare că au modificat progresiv opsina pentru verde să vadă albastru, singurul caz de acest fel cunoscut în lumea animală. Astfel cetaceele au rămas preponderent monocromatic – deși sunt încă dezbateri serioase asupra mecanismele prin care s-a ajuns la aceste rezultate.
Insectele constituie o altă categorie interesantă de animale care au trecut înaintea vertebratelor pe uscat – de fapt contribuind chiar la atragerea acestora din urmă afară din apă – din motive ușor de înțeles dacă urmărim ce dietă au amfibienii de azi. Au dezvoltat niște ochi interesanți, compuși, capabili de a vedea de aproape sau de la distanță fără efort de adaptare.
După apariția reproducerii sexuate la plante, a urmat apariția florilor care au tentat prin culoare o nouă categorie de insecte – polenizatoare. De aici a evoluat o adevărată cursă a înarmărilor în culorile oferite și capacitatea de a le prelua vizual. Aceste insecte au ajuns să vadă și lumina polarizată, culoarea violet deschis și o mulțime de nuanțe – toate funcție de posibitățile biologice ale plantelor și insectelor deopotrivă.