Přejít na obsah
Domů

Vývoj barevného vidění u živočichů

Přehled biologických mechanismů a evolučních příčin barevného vidění, jeho rozdílů mezi skupinami živočichů a významu pro ekologií a chování.

Autor: Vytvořeno: Aktualizováno:

Přehled

Vývoj barevného vidění znamená adaptivní schopnost vnímat světlo a rozlišovat odstíny podle jeho vlastností, zejména světla a vlnové délky. Tato schopnost nevznikla jednou a univerzálně; u různých skupin živočichů se vyvíjela nezávisle a vedla k rozdílným řešením, která odpovídají ekologickým nárokům. Barevné vidění pomáhá rozpoznat potravu, partnera nebo predátora a zlepšuje orientaci v prostředí.

Galerie obrázků

1 Obrázek
File:Astronotus_ocellatus_-_closeup_(aka).jpg
en.wikipedia.org · CC BY-SA 2.5

Biologické základy

V oku jsou základními buňkami pro vnímání barvy čípky, zatímco tyčinky jsou citlivější na nízkou intenzitu světla. Různé typy čípků obsahují odlišné opsiny, jejichž spektrální citlivost určuje rozsah vnímaných barev. U lidí je běžné trojbarevné (trichromatické) vidění, zatímco někteří ptáci či ryby mají čtyři či více typů čípků včetně citlivosti na ultrafialové spektrum.

Evoluční příčiny a význam

Výběrové tlaky, které vedly k rozvoji barevného vidění, souvisejí především s hledáním potravy, volbou partnera a vyhýbáním se nebezpečí. U býložravců například barevné rozlišení pomáhá rozeznat zralé plody nebo nezralé listy, které jsou vhodné ke konzumaci. U opic a jiných primátů existuje silná souvislost mezi přístupem k potravě bohaté na živiny a rozvojem trikromacie.

Různé strategie mezi skupinami

  • Ptáci často disponují bohatým spektrálním rozsahem čípků, což jim umožňuje vnímat ultrafialové signály u kolibříků a dalších druhů a rozlišovat květy podle obsahu nektaru.
  • Dravci využívají barevné kontrasty ke hledání kořisti, přičemž kombinace vysokého rozlišení a barevné citlivosti zlepšuje lokalizaci.
  • Noční savci často preferují větší hustotu tyčinek v sítnici, čímž zvyšují citlivost za slabého osvětlení na úkor barevného rozlišení.

Historie a mechanismy vzniku

Evoluce barevného vidění zahrnuje mutace v genech opsinů, jejich duplikace a změny v jejich vyjádření. Tyto změny dovolují spektrální posun citlivosti jednotlivých čípků. Podobné adaptace se vyskytly nezávisle u obratlovců a u některých bezobratlých (např. hmyz), což ukazuje na opakovanou výhodnost rozlišování barev v různých ekosystémech.

Příklady a poznámky

Výhody barevného vidění jsou zřejmé u druhů, které spoléhají na barevné signály – opylovači nacházejí květy, ptáci a savci rozpoznávají plody, a predátoři lokalizují kořist. Zároveň existují limity: za šera a v noci klesá význam barev, a proto se v těchto podmínkách uplatňují jiné smyslové strategie. Adaptace barevného vidění je tak kompromisem mezi světelnými podmínkami, ekologickými potřebami a genetickými možnostmi organismu. Další informace lze nalézt v odborné literatuře a přehledech věnovaných fotoreceptorům a opsinům (barevné vidění, vývoj).

Pro více praktických příkladů a detailů o rozdílech mezi skupinami živočichů doporučujeme přehledy a studie dostupné přes odborné databáze a zdroje (světlo, dravci, noční). Pro základní terminologii a vizuální funkce viz hesla o čípcích a tyčinkách (sítnice, tyčinek, býložravců, plody).

Členovci

Kromě obratlovců mají barevné vidění pouze suchozemští živočichové - členovci. Barevné vidění mají i vodní členovci, například korýši. Stejně jako u obratlovců se liší detaily, ale molekuly, které vykonávají práci - opsiny - jsou velmi podobné.

Obratlovci

U teleostů, plazů a ptáků existují čtyři fotopigmentové opsiny. To naznačuje, že společný předek tetrapodů a amniot (před ~360 miliony let) měl:

"tyčinky a čtyři spektrální třídy čípků, z nichž každá představuje jednu z pěti rodin zrakových pigmentů. Doplněk čtyř spektrálně odlišných tříd čípků propůjčuje těmto druhům potenciál tetrachromatického barevného vidění".

Savci

Naproti tomu savci ztratili většinu svých schopností barevného vidění během dlouhého období v druhohorách, kdy žili jako noční živočichové.

"...u současných eutherických savců se objevují dvě rodiny opsinů čípků a s výjimkou některých primátů žádný z těchto živočichů neodvozuje více než jeden typ fotopigmentu z každé z těchto dvou rodin genů".

Mnoho primátů žije jako denní zvířata a jedna skupina - opice Starého světa - má vyvinuté trichromatické vidění. Z této skupiny opic pocházejí antropoidní lidoopi a lidé, kteří mají také dobré barevné vidění. Tak se stalo, že většina opic a lidí má dobré barevné vidění, ale většina ostatních eutherických savců nikoli: Mají pouze dva opsiny a jsou bichromatičtí.

UV světlo

Ultrafialové světlo se podílí na vnímání barev u mnoha živočichů, zejména u hmyzu.

Barevné vidění s rozlišováním UV záření mají mnozí členovci - kromě obratlovců jediní suchozemští živočichové s touto vlastností.

Ptáci, želvy, ještěři, mnohé ryby a někteří hlodavci mají v sítnici UV receptory. Tito živočichové mohou vidět UV obrazce na květinách a dalších volně žijících rostlinách, které jsou jinak pro lidské oko neviditelné.

Otázky a odpovědi

Otázka: Co způsobuje, že světlo je vidět podle jeho vlnové délky?

Odpověď: Vývoj barevného vidění způsobuje, že světlo vidíme podle jeho vlnové délky.

Otázka: Jaké jsou výhody barevného vidění?

Odpověď: Výhody barevného vidění spočívají v tom, že pomáhá živočichům najít potravu a také predátoři používají barevné vidění k tomu, aby našli svou kořist.

Otázka: Co umožňuje barevné vidění mnoha býložravcům?

Odpověď: Barevné vidění mnoha býložravců jim umožňuje vidět plody nebo (nezralé) listy, které jsou vhodné k jídlu.

Otázka: Jak kolibříci rozpoznávají konkrétní květy?

Odpověď: Kolibříci poznají konkrétní květy podle barvy.

Otázka: Jakou roli hrají tyčinky v sítnici oka nočních savců?

Odpověď: Tyčinky hrají v sítnici nočních savců lepší roli, protože lépe sbírají světlo a prostor na sítnici je s větším počtem tyčinek lépe využit.

Otázka: Kteří živočichové mají mnohem méně vyvinuté barevné vidění?

Odpověď: Noční savci mají mnohem méně vyvinuté barevné vidění.

Otázka: Jsou barevné rozdíly viditelné ve tmě?

Odpověď: Ne, barevné rozdíly jsou ve tmě mnohem méně viditelné.

Související články

Autor

AlegsaOnline.com Vývoj barevného vidění u živočichů

URL: https://cs.alegsaonline.com/art/32832

Sdílet

Zdroje