La visione dei colori

I ragazzi della 3aD sono curiosi di sapere qualcosa in più sulla visione. Luca Pompili, Camilla Caciolla e Angelica Amedei studiando gli organi di senso hanno posto interessanti domande...ed ecco un tentativo di risposta.
Per capire perché noi vediamo i colori e molti animali no, oppure perché alcuni animali possono vedere di notte, bisogna ricordarsi come funziona un fotorecettore. La nostra retina è formata da cellule nervose capaci di catturare la luce e trasferire l'informazione visiva al cervello. Ma attenzione, queste cellule possono catturare solo particolari tipi di luce. Che significa? I nostri fotorecettori sensibili ai colori, i coni della retina, hanno solo tre tipi di pigmenti fotosensibili o visivi, cioè noi siamo capaci di catturare luce rossa, blu e verde. Questa proprietà è tipica dei primati, è alla base della visione di tutto lo spettro dei colori e si chiama tricromatismo. La maggior parte dei mammiferi è dicromatica, cioè ha solo due pigmenti visivi. Alcuni mammiferi notturni hanno solo un pigmento visivo. Certi uccelli, rettili e pesci ne hanno addirittura quattro e riescono a vedere la luce ultravioletta che noi non possiamo percepire.
Ma allora tutto dipende da quanti e quali pigmenti abbiamo nei nostri coni! Vediamo di capire meglio come funziona il tricromatismo e perché solo i primati possono vedere i colori

I tre colori primari (http://www.vision-training.com/Images/Tricolour.jpg)

Gli scienziati sanno che nell'uomo esistono tre geni che codificano per i nostri tre pigmenti. Si chiamano L, M ed S. Le tre lettere indicano la lunghezza d'onda della luce assorbita: L, "long" (luce rossa), M, "medium" (luce verde) e S, "short" (luce blu). I pigmenti che si trovano nei nostri coni sono quindi formati da queste tre proteine e da un derivato della vitamina A che assorbe la luce. Questi pigmenti assorbono la luce eccitando i coni e provocando una reazione a catena di tipo molecolare che trasmette il segnale al nervo ottico e quindi al cervello. I geni M e L si trovano sul cromosoma X, mentre il gene per il pigmento S si trova sul cromosoma 7. Studieremo presto che negli uomini gli individui con due cromosomi X sono femmine quelli con un cromosoma X e uno Y sono maschi. Questo e' molto interessante e spiega perché i daltonici sono prevalentemente maschi...ma riprendermo il discorso studiando la riproduzione.
Ritornando ai nostri pigmenti, sembra che i geni S siano presenti in tutti i vertebrati ma i geni M e L si sono evoluti solo in un particolare gruppo di primati di cui fa parte l'uomo. Nella maggior parte dei mammiferi c'è solo il gene L. Nella linea evolutiva che ha portato all'uomo questo gene si è duplicato dando origine al nuovo pigmento e alla visione tricromatica. Gli scienziati pensano che questo sia accaduto per caso e che si sia dimostrato poi molto vantaggioso. Infatti i nostri antenati che portavano questo nuovo gene potevano meglio distinguere un frutto maturo (rosso) da uno non maturo (verde) e sembra probabile che questo abbia costituito un notevole vantaggio selettivo, facendo sì che il gene restasse nella nostra linea evolutiva. La selezione naturale ha cioè favorito gli individui che portavano i due geni M e L.

I coni (in verde) e i bastoncelli (in marroncino) sono responsabili rispettivamente della visione diurna a colori e di quella crepuscolare meno nitida ma più sensibile.
(http://media.focus.it/allegati/185326.JPG)

Ogni cono ha tutti e tre i geni per i tre pigmenti, ma uno solo di questi viene attivato. In questo modo la nostra retina funziona come un grande schermo con milioni di pixel. Sono proprio le informazioni visive percepite dai coni vicini l'uno all'altro a determinare la nostra complessa visione dei colori. Gli altri animali hanno "uno schermo a minore definizione cromatica". Insomma noi siamo esseri HD!!!

Referenze
Jacobs G.H., Nathans J. (2009) La visione dei colori nei primati. Le Scienze, 490: 74-81.

Manuela Casasoli (manuela_casasoli@yahoo.it)