現(xiàn)實(shí)生活中的“寫(xiě)輪眼”

“寫(xiě)輪眼”出自動(dòng)漫《火影忍者》，為“瞳術(shù)”，功能強(qiáng)大。當(dāng)然，在現(xiàn)實(shí)生活中不可能有這種神奇的功能，但有另一種神奇的“四色視者”，Ta能比普通人多看見(jiàn)9900萬(wàn)種顏色。

那什么是“四色視者”呢？這就要先從眼睛里的視覺(jué)色素說(shuō)起了。

遲來(lái)的紅色色素基因

生命體對(duì)于顏色的感覺(jué)來(lái)源于視網(wǎng)膜中不同視覺(jué)色素細(xì)胞的相對(duì)激活程度。除了對(duì)短波敏感（藍(lán)）的視覺(jué)色素之外，一般的哺乳動(dòng)物只擁有一種長(zhǎng)波敏感（綠）的色素。因此，像小鼠那樣的動(dòng)物只能區(qū)分藍(lán)色和綠色。

在大約三到四千萬(wàn)年以前，靈長(zhǎng)類(lèi)祖先的視覺(jué)色素基因發(fā)生了一次衍生，衍生出了人類(lèi)賴(lài)以識(shí)別紅色的色素基因。對(duì)于人們今天獨(dú)特的三色視覺(jué)來(lái)說(shuō)，高級(jí)中樞也進(jìn)化出了計(jì)算三種顏色的特殊功能和與信號(hào)上傳相匹配的特殊神經(jīng)結(jié)構(gòu)。這些特化的結(jié)構(gòu)和功能被認(rèn)為是三色視覺(jué)產(chǎn)生的先決條件。

為了證明這一理論，科學(xué)家們通過(guò)基因工程的方法將人類(lèi)特有的紅色素基因等插入到小鼠X染色體上，替換小鼠對(duì)顏色敏感的色素基因編碼系列。試驗(yàn)中產(chǎn)生的雌性雜合子小鼠可以同時(shí)具有識(shí)別藍(lán)、綠、紅三種顏色的色素。這樣的小鼠很大程度上模擬了靈長(zhǎng)類(lèi)三色視覺(jué)進(jìn)化的最初步驟，具有色素而不具有特化的神經(jīng)環(huán)路。

“四射視者”終被發(fā)現(xiàn)

80年代晚期英國(guó)劍橋大學(xué)的JohnMollon教授開(kāi)始尋找擁有四種均起作用的視錐細(xì)胞的女性。他預(yù)測(cè)，如果色盲男子能將這第四種細(xì)胞傳給女兒，大約有12%的女性人口應(yīng)該是四色視者。然而，他從未找到一名擁有四種功能齊全的視錐細(xì)胞的四色視者。

在尋找了25年之后，英國(guó)科學(xué)家相信他們已經(jīng)找到一位女性。她的代號(hào)是cDa29，由紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家GabrieleJordan找到。

她找來(lái)25位擁有第四種視錐細(xì)胞的女性，然后在小黑屋。她們看著一個(gè)發(fā)光裝置，三個(gè)帶顏色的圓圈會(huì)閃現(xiàn)在她們眼前。在你我看來(lái)這些圓圈是一樣的，但是Jordan相信一個(gè)真正的四色視者會(huì)看出區(qū)別，因?yàn)榈谒姆N視錐細(xì)胞會(huì)讓她看到不一樣的顏色。于是，其中一名代號(hào)為cDa29的女子在每次試驗(yàn)中都看到不同的顏色，“四色視者”就這么被發(fā)現(xiàn)了。

不過(guò)，這種“四色視者”要想發(fā)揮真正的功能還比較困難，大部分人只是擁有四種視錐細(xì)胞，他們很多時(shí)候根本沒(méi)機(jī)會(huì)在社會(huì)中將眼睛的潛力完全發(fā)揮出來(lái)。

視錐細(xì)胞從何而來(lái)？

靈長(zhǎng)類(lèi)在哺乳動(dòng)物中可謂是特立獨(dú)行，因?yàn)橐话沆`長(zhǎng)類(lèi)擁有三種不同的光敏視錐細(xì)胞而不是簡(jiǎn)單的兩種，這種特性能使我們看到更加生動(dòng)美麗的大千世界。那么為什么靈長(zhǎng)類(lèi)會(huì)進(jìn)化出與眾不同的三視覺(jué)呢？公認(rèn)的解釋是：三色視覺(jué)能幫助我們的先祖在蔥蘢的樹(shù)林中更輕松地看到成熟的彩色果實(shí)。

恒河猴作為一種典型的舊世界猴，它有一種獨(dú)特的特性，基因變異會(huì)使一些母猴擁有三種視錐細(xì)胞，而其他猴子只有兩種，這為驗(yàn)證上述假說(shuō)創(chuàng)造了良好的先天條件。

加拿大卡爾加里大學(xué)的學(xué)者 AmandaMelin利用多種手段從基因、動(dòng)物行為到電腦模擬來(lái)推斷我們祖先的色覺(jué)和色敏能力。在研究進(jìn)行中她發(fā)現(xiàn)了在靈長(zhǎng)類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)演化過(guò)程中的一系列關(guān)鍵事件。

通過(guò)比對(duì)分析靈長(zhǎng)類(lèi)及其近親樹(shù)鼩目、皮翼目和許多其他哺乳動(dòng)物的色覺(jué)相關(guān)基因，Melin認(rèn)為：在靈長(zhǎng)類(lèi)和樹(shù)鼩分化之前，紫外光視覺(jué)在視力提升的早期階段就已向藍(lán)光敏感性發(fā)生轉(zhuǎn)移；隨著靈長(zhǎng)類(lèi)的視力進(jìn)一步得到增強(qiáng)，色覺(jué)變異也導(dǎo)致了“色盲”和“色覺(jué)正?！被旌先后w的出現(xiàn)，這也是靈長(zhǎng)類(lèi)的特有現(xiàn)象。

在行為分析和計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)中，對(duì)捕獲的恒河猴的研究結(jié)果表明，在尋找果實(shí)時(shí)，具三色視覺(jué)的母猴比雙色視覺(jué)的同類(lèi)行動(dòng)更加迅速。但想要證明野生狀態(tài)下的猴子也符合這一結(jié)論卻困難重重，因?yàn)楹愫雍镄雄欕[匿，且年齡和地位很大程度上決定了猴子的進(jìn)食順序。

于是，Melin在波多黎各的凱酉·圣地亞哥島上追蹤了80只恒河猴，對(duì)它們?cè)?0種樹(shù)上的覓食行為進(jìn)行了兩萬(wàn)余次的觀察，最終下定結(jié)論：具三色視覺(jué)的野生雌性恒河猴在定位果實(shí)和進(jìn)食上確實(shí)表現(xiàn)出了更快的速度，這一優(yōu)勢(shì)促進(jìn)了三色視覺(jué)在人類(lèi)及其近緣物種中的演化。

通過(guò)這些研究，科學(xué)家將星星點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)化信息拼在了一起，這不僅模擬了祖先眼中的世界，也為我們推測(cè)未來(lái)的演化趨勢(shì)提供了可靠的依據(jù)。（編輯/有慶）