¿Por qué la mayoría de los animales son daltónicos mientras que los humanos no?

Antecedentes: los humanos normales tienen 3 tipos de conos: longitudes de onda larga, media y corta. Las personas que llamamos “daltónico” solo tienen 2, en la mayoría de los casos el corto y el largo o medio. Pueden distinguir menos colores que los humanos normales. Por ejemplo, en el caso más común, el rojo y el verde se ven muy similares y no se pueden distinguir en función del tono.

En base a estos antecedentes, es fácil entender por qué la base fáctica de esta pregunta es incorrecta: la mayoría de los * animales * tienen una mejor visión del color que nosotros. Las aves tienen 4 tipos de conos y, por lo tanto, pueden distinguir los colores mejor que nosotros. Muchos reptiles, peces e invertebrados también tienen más de 3 tipos de conos. ¡El camarón mantis tiene algo así como 8! (Diseñar monitores de computadora para ellos es muy difícil.) Los vertebrados no mamíferos también tienden a tener características como gotas de aceite en la base de los fotorreceptores que ayudan a filtrar la luz y modificar la sensibilidad espectral del fotorreceptor. Todos estos animales viven en un rico mundo de color que solo podemos soñar con experimentar.

Los animales que tienen peor visión del color que nosotros tienden a ser nuestros compañeros mamíferos. Durante la evolución del linaje de mamíferos, de alguna manera llegamos a solo 2 tipos de conos en el mamífero basal. (También perdimos cosas como las gotas de aceite, de hecho, muchas facetas intrincadas de la anatomía de la retina se perdieron durante esta transición. No es que sea amargo ni nada). Los científicos han deducido de esta reducción que el primer mamífero era nocturno, ya que era nocturno los animales confían más en la visión de la varilla que en la visión del cono. Han inferido esto porque las condiciones de poca luz causan reducciones en la visión del color en otros linajes también, por ejemplo, los peces que viven en aguas muy profundas tienden a tener solo un tipo de cono.

Desde entonces, la gran mayoría de los mamíferos han seguido teniendo solo 2 tipos de conos, incluso los que se volvieron diurnos. Las excepciones son los marsupiales, los primates del Viejo Mundo y algunos de los monos del Nuevo Mundo. (Los mamíferos marinos son otra excepción, pero tienden a tener solo un tipo de cono, ya que está oscuro bajo el agua.) En los linajes tricromáticos, hubo un evento de duplicación de genes para uno de los pigmentos del cono, y luego las dos copias del gen divergieron para hacer diferentes pigmentos. En el caso de los marsupiales, hay evidencia que sugiere que el pigmento divergente fue el de menor longitud, lo que les dio un cono sensible al rojo, sensible al azul y sensible a los rayos UV. En los primates, fue el de mayor longitud de onda el que divergió, lo que nos dio un cono sensible al rojo, uno verde y uno sensible al azul.

¿Por qué era importante para nuestros antepasados ​​primates del Viejo Mundo distinguir el rojo y el verde? Ser capaz de diferenciar estos dos colores es útil para evaluar el valor nutricional de las frutas y las hojas, que formaron una parte importante de la dieta de nuestros antepasados ​​inmediatos. Ser capaz de distinguir el rojo y el verde no es tan útil para los depredadores o para los animales que comen hierba, por lo que no hubo tanta presión en los otros linajes de mamíferos para desarrollar una mejor visión del color.

Dicho sea de paso, el hecho de que hayamos vuelto a desarrollar la tricromaticidad hace relativamente poco tiempo causa problemas médicos a los seres humanos en la actualidad. Las secuencias de ADN para los pigmentos del cono rojo y verde están uno al lado del otro y son muy similares, tan similares que a veces la replicación del ADN y la maquinaria de cruce cromosómico confunden los dos genes. En el peor de los casos, eso causará una mutación que hace que uno de estos genes falte o no funcione. Es por eso que los daltonismos rojo y verde son tan comunes en los humanos.

Esta pregunta tiene un ligero malentendido de la noción de daltonismo / visión en animales distintos a los humanos, es muy probable que vean el color, pero simplemente en diferentes rangos del espectro de longitud de onda de la luz. Por ejemplo, ciertas serpientes nocturnas confían en la visión infrarroja para sus cacerías nocturnas. Incluso si el rango de visión de un animal es similar al de un humano, nos parecerá extraño porque cada animal tiene una composición única de conos sensibles a diferentes longitudes de onda.

Comparación altamente simplificada: el ojo humano ha evolucionado para ser más sensible a las longitudes de onda rojas y verdes (el azul es, sorprendentemente, visto en menor medida), y estoy postulando que esto nos sirve bastante para cazar la carne exuberante de un antílope recientemente sacrificado, buscando vegetales comestibles y buscando agua potable.

Los ciervos, por otro lado, son básicamente daltónicos de color rojo-verde. Están limitados al azul y al verde, o desde una perspectiva evolutiva puramente hipotética, el agua y el follaje.

Vea la respuesta de Melinda a continuación, ella hace un trabajo mucho mejor al explicar esto.

Y ahora, es hora de desacreditar un mito común: la idea de que los animales simplemente tienen una mayor proporción de varillas: los conos no son sólidos . La retina humana tiene 125 millones de barras, y solo 6,8 millones de conos, por lo que claramente los números no son realmente el objetivo. Más bien, es su ubicación: la gran mayoría de los conos humanos están agrupados en la foveola , una región de la retina perfectamente localizada / optimizada para la máxima recepción de la luz con una distorsión mínima. Las varillas están completamente ausentes en la foveola e incluso en la fóvea circundante, y están presentes de forma difusa en las porciones laterales restantes de la retina. Esta es la razón por la cual nuestra visión nocturna apesta .

Para colmo de males, muchos animales nocturnos tienen una característica dulce del ojo conocida como tapetum lucidum que refleja cualquier luz recibida, esencialmente multiplicando su percepción y dotando una ventaja significativa en la noche cuando la luz es escasa.

Prueba de concepto de experimento : salir en una noche estrellada clara, y mira las estrellas de frente para que su imagen se proyecte en tus conos. Los encontrarás muy difíciles de distinguir. Pero mira las estrellas ligeramente descentradas para permitir que la imagen caiga sobre las varillas, y de repente puedes ver la estrella bastante bien porque las varillas son fabulosos receptores de luz tenue.