Kako vidimo milione boja više od naših kućnih ljubimaca

I to može biti povezano sa načinom na koji se crveni i zeleni čepići formiraju u našim mrežnjačima. Čepići su ćelije koje detektuju svetlost u očima kičmenjaka: njihovi kombinovani odgovori na različite talasne dužine omogućavaju vid u boji.

Ljudi i blisko srodni primati su neki od jedinih poznatih sisara koji mogu da vide crvenu, zelenu i plavu boju.

Druge životinje takođe mogu da vide crvenu boju, kao mnoge ptice i neki insekti. Vrsta vizije koju ima životinja usko je povezana sa njenom evolucijom. Ova sposobnost je bila prilično korisna, na primer, za uočavanje zrele crvene jabuke u gustoj zelenoj krošnji.

Još jedan izuzetak kod sisara sa sposobnošću da vidi crveno je oposum (Tarsipes rostratus). Ovaj australijski torbar i oprašivač ima sposobnost da poput ptice ispije nektar iz cveta, što je fascinantan primer konvergentne evolucije.

Naši crveni i zeleni čepići su u osnovi identični, sa malo drugačijim hemijskim sastavom, da bi odredili koju boju će detektovati. Protein koji se zove opsin dolazi u dva različita oblika – osetljiv na crvenu ili zelenu, a njihovi genetski određivači se nalaze jedan pored drugog na iks hromozomu.

Veoma lako se mešaju tokom rekombinacije, što dovodi do varijacija i urođenog daltonizma.

Sada, nova istraživanja nude izvesnu jasnoću o tome šta su ti ključni sastojci koji definišu vid – koji čine samo četiri procenta razlike između gena koji kodiraju ove proteine – zapravo.

Novije studije pokazale su i da nivoi štitne žlezde igraju ulogu u tome kako ćemo videti.

Crveno i zeleno nas čini posebnima

Tim sa Univerziteta „Džon Hopkins“ i Univerziteta u Vašingtonu otkrio je da nivoi molekula dobijenih iz vitamina A koji se nazivaju retinoinska kiselina stvaraju ili razbijaju odnos crveno-zelenih čepića, barem u slučaju mrežnjača uzgojenih u laboratoriji.

„Ovi retinalni organoidi omogućili su nam po prvi put da proučavamo ovu osobinu specifičnu za ljude“, kaže razvojni biolog Robert Džonston sa Univerziteta „Džon Hopkins“ i dodaje: „Ovo je ogromno pitanje jer nas čini ljudima, daje nam posebnost i čini nas drugačijima.”

U laboratoriji, mrežnjače izložene većoj količini retinoinske kiseline tokom ranog razvoja (prvih 60 dana) rezultirale su većim odnosom zelenih čepića u organoidu nakon 200 dana, dok su se nezrele ćelije izložene niskim nivoima kiseline kasnije razvile u crvene čunjeve.

Tajming je takođe važan. Ako je retinoinska kiselina uvedena nakon 130 dana, efekat je bio isti kao da nijedna nije dodavana uopšte. Ovo sugeriše da kiselina rano određuje tip ćelija (čepića) i ne može da izazove da se crveni čunjevi „prebace” u zelene – koje su već sazrele.

Sve laboratorijski uzgojene mrežnjače imale su sličnu gustinu čepića, što je omogućilo timu da isključi smrt ćelija kao uticaj na odnos crvene i zelene.

Razvojni biolog Sara Hadinijak, koja je bila koautor studije dok je bila na Univerzitetu „Džon Hopkins“, kaže da njihovi nalazi imaju implikacije na otkrivanje toga kako tačno retinoinska kiselina deluje na gene.

Da bi stekli utisak o tome koliko ovo može da utiče na ljudski vid, istraživači su proučavali mrežnjače 738 odraslih muškaraca bez znakova problema sa vidom.

Istraživači su bili zapanjeni prirodnim varijacijama u odnosu crvenog i zelenog skupa ćelija u ovoj grupi. „Videti kako su se proporcije zelenog i crvenog konusa promenile kod ljudi bio je jedan od najiznenađujućih nalaza novog istraživanja“, kaže Hadinijakova.

Ovo istraživanje je objavljeno u časopisu PLOS Biology.