100 mln lat temu zwierzęta zrobiły się niezwykle kolorowe. Skąd się wzięła ta cecha?
Naukowcy prześledzili ewolucję widzenia barwnego w przyrodzie. Okazało się, że zwierzęta zaczęły widzieć barwy już 500 milionów lat temu. 100 milionów lat temu zaś świat przyrody eksplodował kolorami. Dlaczego tak się stało? Nie wiadomo.
Spis treści:
Jakiego koloru jest światło? Tak postawione pytanie jest oczywiście podstępne. Ludzki wzrok rejestruje światło widzialne, czyli fale promieniowania elektromagnetycznego o zakresie długości od 380 do 740 nm. Generalnie światło słoneczne wydaje nam się białe, jednak ta finalna barwa to składowa kilku kolorów. Udowodnił to już Isaac Newton, przepuszczając wiązkę światło słonecznego przez pryzmat. Pryzmat sprawiał, że światło słoneczne zamieniało się w kolorową tęczę.
Dzisiaj wiemy, że to, co postrzegamy jako kolor, to po prostu fala promieniowania elektromagnetycznego określonej długości. Barwa niebieska to fala długości między ok. 420 a 490 nm, barwa czerwona – między 620 a 750 nm. Kiedy światło pada na maskę czerwonego samochodu, większość fali jest pochłaniana. Wyjątkiem są fale z zakresu odpowiadającego kolorowi czerwonemu, które rejestruje nasz wzrok. To zaś jest możliwe, ponieważ nasz narząd wzroku wyposażony jest w czopki – światłoczułe fotoreceptory, które absorbują światło o różnych długościach fali odpowiadające różnym kolorom.
Co było pierwsze: jajko czy kura?
Powyższy opis widzenia barwnego jest oczywiście uproszczony. Interesujące pytanie brzmi – po co w ogóle nam, ludziom, także innym zwierzętom, zdolność widzenia barw? Na pewno uzyskujemy dzięki nim wiele istotnych informacji o otoczeniu. Kolor żywności sygnalizuje, czy się nie zepsuła, barwa owoców – czy są już dojrzałe i nadają się do zjedzenia. Zwierzęta z kolei dzięki kolorom zyskują informacje o potencjalnych partnerach do rozrodu. A także odbierają intensywne krzykliwe barwy jako ostrzeżenie, by zachować dystans i np. do danej rośliny albo owada się nie zbliżać.
Takie wyjaśnienie prowadzi do kwestii, która od dawna rozpala uwagę naukowców. Co było pierwsze – zdolność widzenia barw czy kolory przyrodzie? Zagadnienie jest wbrew pozorom nietrywialne. Po co rośliny miałyby na drodze ewolucji nabywać np. bardzo kolorowe kwiatostany, skoro nie byłoby jeszcze owadów zdolnych je zauważyć? I w drugą stronę – dlaczego u zwierząt miałoby się pojawić widzenie barwne, skoro w ich otoczeniu, w przyrodzie, nie było jeszcze żadnych wyraźnych kolorów?
Nowe badania nad kolorami
Zachary Emberts i John Wiens, amerykańscy biolog i ekolog, na łamach czasopisma naukowego „Biology Review” przedstawili opracowany przez siebie porządek chronologiczny ewolucji widzenia barwnego u zwierząt. Z przeprowadzonych przez nich analiz wynika, że to właśnie zwierzęta jako pierwsze nabyły zdolność rozróżniania kolorów. Stało się to aż 100 milionów lat przed tym, kiedy rośliny zaczęły produkować wielobarwne kwiaty i owoce.
Widzenie barwne pojawiło się niezależnie u kręgowców i stawonogów. Zdolność tę zwierzęta uzyskały około 500 milionów lat temu. Kręgowce, które zaczęły rozróżniać barwy, najprawdopodobniej żyły w wodzie. Nie jest do końca pewne, po co im była ta umiejętność – być może dzięki niej łatwiejsza stawała się analiza wizualna różnych obiektów albo pożywienia. Widzenie kolorów na pewno pozwalało też odróżnić zielone liście od brązowych.
Jak w przyrodzie pojawiły się kolory
Co było dalej? Około 350 mln lat temu pojawiły się pierwsze kolorowe owoce, zaś około 200 milionów lat temu pierwsze kolorowe kwiaty. Z czasem barw nabierały również zwierzęta. Dla nich najważniejsze okazała się funkcja odstraszająca barw – w tej roli krzykliwe kolory pojawiły się około 150 milionów lat temu. Zaś 100 milionów lat temu skomplikowane palety barw, układające się w niezwykłe wzory na ciele zwierząt, zaczęły stanowić seksualny wabik dla innych osobników tego samego gatunku.
A potem stało się coś niezwykłego. Około 100 milionów lat temu świat przyrody nagle eksplodował kolorami. – W ciągu ostatnich 100 milionów lat nastąpił gwałtowny wzrost ostrzegawczych i seksualnych sygnałów kolorystycznych — mówi Wiens. Dokładny powód tej eksplozji nie jest znany.
Naukowcy ustalili, że w świecie przyrody kolorowe umaszczenie aż pięć razy częściej służy do odstraszania potencjalnych wrogów niż jest sygnałem seksualnym. Być może stało się tak dlatego, że krzykliwie ubarwione zwierzęta same nie muszą mieć widzenia barwnego, bez zniechęcać drapieżników do ataku. Zdarza się więc nawet, że niektóre z nich, mimo że same są bajecznie kolorowe, w ogóle nie mają dobrze rozwiniętych oczu.
Badacze zamierzają w przyszłości przeanalizować, jak u zwierząt ewoluowała zdolność widzenia poszczególnych kolorów.
Źródła: ScienceAlert, phys.org, Biology Review
Nasza autorka
Magdalena Salik
Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com