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红光很快就会被水吸收掉,走不了太远,黄光可以穿透得深一点,橘光再深一点。
但是到了20米深时,剩下的阳光多半就是绿光和蓝光,而且越深越模糊。
蓝光会四处散射,因此让深海中每件东西看起来蓝影幢幢。
鱼眼中的视紫红质就变得很适合吸收这种蓝光,这种现象叫作光谱微调(根据背景环境调节吸收光波的范围)。
我们还会发现,在水深80米左右的地方,鱼眼中的视紫红质特别适合吸收绿光(波长约520纳米),但是到了200米的深处,在残余不多的微光里,鱼眼中的视紫红质变得适合吸收蓝光(波长约450纳米)。
很有趣的是,前面我们提过的热泉螃蟹,却和上述变化趋势相反。
这种螃蟹的幼虫生活比成年螃蟹更浅一些的海水中,它的视紫红质特别适合吸收蓝光,波长450纳米。
但是随着成年螃蟹往更深处下降,**视网膜里面的视紫红质,却专门吸收波长490纳米的光线,更接近绿光。
虽然只有40纳米左右的偏移,却十分耐人寻味。
既然盲虾的视紫红质更适合吸收波长500纳米左右的绿光,多佛有理由特别关注这一点点偏移。
人类的彩色视觉也依赖视紫红质光谱微调的能力。
在我们的视网膜里有两种感光细胞,视杆细胞和视锥细胞。
严格来说只有视杆细胞才有视紫红质,而每种视锥细胞含有三种视锥蛋白的一种。
不过这种区分对我们来说并没什么用处,因为其实上述所有这些视觉色素的基本构造都一样,原则上都是一个很特别的蛋白质叫作视蛋白,它嵌在细胞膜上来回折叠数次,然后和一种叫作视黄醛的分子结合。
视黄醛是维生素A的衍生物,它是一种色素,同时也是唯一真正负责吸收光线的分子。
当视黄醛吸收了一个光子,分子会被拉直变形,这种变形足以启动一系列的生化反应,最终会把“有光”
的信号送进大脑。
虽然视黄醛吸收光线,但是真正影响“光谱微调”
能力的,其实是视蛋白的结构。
只要稍微改变一下视蛋白的结构,就可以让它吸收的光波从昆虫和鸟类可见的紫外线(波长约350纳米)移动到变色龙可见的红光(波长约625纳米)。
所以,只要结合许多视蛋白,每种结构略有差异,吸收不同光线,那就可以组成彩色视觉。
我们人类的视锥视蛋白可以吸收的光线绝大多数都介于光谱上蓝光(433纳米)、绿光(535纳米)和红光(564纳米)之间,这些颜色综合起来就形成了我们的可见光。
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虽然所有视蛋白的结构都大同小异,但是它们彼此之间的小差异却泄露了生命迷人的过往。
所有视蛋白都是来自同一个基因的复制品只不过之后走上各自不同的道路,所以可以往回追踪到最古老的祖先基因。
我们发现有些视蛋白是最近才出现的。
比如说我们的“红色”
和“绿色”
视蛋白就十分接近,该基因应该是在灵长类共祖体内才被复制出来经过分异后,让灵长类动物有了三种视锥视蛋白而非两种,因而让我们大多数人有三色视觉。
有些人很不幸地丢掉了某个基因,结果就变成红绿色盲,如同绝大多数非灵长类的哺乳类动物那样,只有双色视觉。
哺乳类祖先的这种视觉缺陷,或许反映了那还不算太长的夜行生活历史,它们需要花很多时间藏匿以躲避恐龙。
为何灵长类会“重新获得”
三色视觉?原因众说纷纭。
主流的理论认为可以帮助动物区分红色果实和绿色树叶。
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