Και μπορεί να έχει να κάνει με το πώς σχηματίζονται οι κόκκινοι και οι πράσινοι κώνοι στον αμφιβληστροειδή μας. Οι κώνοι είναι κύτταρα που ανιχνεύουν το φως στα μάτια των σπονδυλωτών. Οι συνδυασμένες αποκρίσεις τους σε διαφορετικά μήκη κύματος επιτρέπουν την έγχρωμη όραση.

Οι άνθρωποι και ορισμένα πρωτεύοντα μπορούν να δουν το κόκκινο χρώμα, καθώς και το πράσινο και το μπλε.

Κάποια ζώα μπορούν επίσης να δουν κόκκινο, όπως πολλά πουλιά και μερικά έντομα. Το είδος της όρασης ενός ζώου σχετίζεται στενά με την εξέλιξή του παράλληλα με τα φυτά που παράγουν καρπούς και λουλούδια.

Ένα άλλο ακραίο θηλαστικό με την ικανότητα να βλέπει κόκκινο είναι το Tarsipes rostratus. Αυτός ο αυστραλιανός επικονιαστής μαρσιποφόρων έχει μια ικανότητα σαν πουλί να ανιχνεύει το νέκταρ, σε ένα συναρπαστικό παράδειγμα συγκλίνουσας εξέλιξης.

Οι κόκκινοι και οι πράσινοι κώνοι μας είναι βασικά πανομοιότυποι, με ελαφρώς διαφορετική χημεία για να καθορίσουν ποιο χρώμα θα ανιχνεύσουν. Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται οψίνη έρχεται σε δύο διαφορετικές «γεύσεις», ευαίσθητες στο κόκκινο ή στο πράσινο, και οι γενετικές «συνταγές» τους βρίσκονται δίπλα-δίπλα στο χρωμόσωμα Χ.

Έτσι, είναι πολύ εύκολο για αυτούς να ανακατευτούν στον ανασυνδυασμό, με αποτέλεσμα παραλλαγές της συγγενούς κοκκινοπράσινης αχρωματοψίας.

Τώρα, νέα έρευνα προσφέρει κάποια σαφήνεια ως προς το ποια είναι στην πραγματικότητα αυτά τα βασικά συστατικά που καθορίζουν την όραση – που αποτελούν μόλις 4 τοις εκατό διαφορά μεταξύ των γονιδίων που κωδικοποιούν αυτές τις πρωτεΐνες.

Παλαιότερα πιστεύαμε ότι ο προσδιορισμός του κώνου ήταν βασικά τυχαίος, αν και πιο πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι τα επίπεδα του θυρεοειδούς παίζουν κάποιο ρόλο.

Αλλά μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον ανακάλυψε ότι τα επίπεδα ενός μορίου που προέρχεται από τη βιταμίνη Α που ονομάζεται ρετινοϊκό οξύ, δημιουργεί ή σπάει την αναλογία κόκκινου-πράσινου κώνου, τουλάχιστον στην περίπτωση των αμφιβληστροειδών που έχουν αναπτυχθεί στο εργαστήριο.

«Αυτά τα οργανοειδή του αμφιβληστροειδούς μας επέτρεψαν για πρώτη φορά να μελετήσουμε αυτό το πολύ συγκεκριμένο χαρακτηριστικό για τον άνθρωπο», λέει ο αναπτυξιακός βιολόγος Robert Johnston από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. «Είναι ένα τεράστιο ερώτημα για το τι μας κάνει ανθρώπους, τι μας κάνει διαφορετικούς».

Στο εργαστήριο, οι αμφιβληστροειδείς που εκτέθηκαν σε περισσότερο ρετινοϊκό οξύ κατά την πρώιμη ανάπτυξη (τις πρώτες 60 ημέρες) οδήγησαν σε υψηλότερες αναλογίες πράσινων κώνων κατά μήκος του οργανοειδούς μετά από 200 ημέρες, ενώ οι ανώριμοι κώνοι που εκτέθηκαν σε χαμηλά επίπεδα του οξέος εξελίχθηκαν σε κόκκινους κώνους αργότερα.

Σημασία έχει και ο χρόνος. Όταν το ρετινοϊκό οξύ εισήχθη στις 130 ημέρες και μετά, το αποτέλεσμα ήταν το ίδιο σαν να μην είχε προστεθεί καθόλου. Αυτό υποδηλώνει ότι το οξύ καθορίζει νωρίς τον τύπο του κώνου και δεν μπορεί να κάνει τους κόκκινους κώνους να «μεταστραφούν» σε πράσινους κώνους όταν έχουν ήδη ωριμάσει.

Όλοι οι αμφιβληστροειδής που αναπτύχθηκαν στο εργαστήριο είχαν παρόμοιες πυκνότητες κώνου, γεγονός που επέτρεψε στην ομάδα να αποκλείσει τον θάνατο των κυττάρων του κώνου ως παράγοντα που επηρεάζει την αναλογία του κόκκινου προς το πράσινο.

Η αναπτυξιακή βιολόγος Sarah Hadyniak, η οποία συνέγραψε τη μελέτη ενώ ήταν στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, λέει ότι τα ευρήματά τους έχουν συνέπειες για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο ακριβώς το ρετινοϊκό οξύ δρα στα γονίδια.

Για να κατανοήσουν πόσο αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει την ανθρώπινη όραση, οι ερευνητές μελέτησαν τους αμφιβληστροειδή 738 ενηλίκων ανδρών χωρίς σημάδια έλλειψης έγχρωμης όρασης.

Οι ερευνητές έμειναν έκπληκτοι με τη φυσική διακύμανση της αναλογίας κόκκινου/πράσινου κώνου σε αυτή την ομάδα.

«Το να δούμε πώς άλλαξαν οι αναλογίες του πράσινου και του κόκκινου κώνου στους ανθρώπους ήταν ένα από τα πιο εκπληκτικά ευρήματα της νέας έρευνας», λέει ο Hadyniak .

Δεν είναι σαφές πώς θα μπορούσε να συμβεί αυτή η μεγάλη παραλλαγή χωρίς να επηρεαστούν οι αλλαγές στην όραση. Όπως το έθεσε ο Johnston , «αν αυτοί οι τύποι κυττάρων καθόριζαν το μήκος ενός ανθρώπινου βραχίονα, οι διαφορετικές αναλογίες θα παρήγαγαν εκπληκτικά διαφορετικά μήκη βραχιόνων».

Αυτή η έρευνα δημοσιεύτηκε στο PLOS Biology.

(photo: pixabay)