Люди и обезьяны видят цвета одинаково?

Сравнение цветового зрения человека и обезьяны

Цветовое зрение, способность различать цвета, является фундаментальным аспектом нашей зрительной системы. Последние открытия в области исследования цветового зрения свидетельствуют о том, что люди могут иметь более тонкое восприятие синих тонов, чем обезьяны. В этой статье рассматриваются последние результаты исследований и последствия этих различий в восприятии цвета между людьми и обезьянами.

Исследование: Совместное международное исследование

Исследование, опубликованное 25 апреля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, открывает новые возможности для изучения цветового зрения человека и обезьян. Под руководством Ен Джин Ким и Денниса М. Дейси из Медицинской школы Вашингтонского университета, в исследовательскую группу вошли специалисты из Венского медицинского университета (Австрия) и Сиднейского университета (Австралия).

Сравнение ретинальных связей у людей и обезьян

Целью исследования было сравнить связи сетчатки, связанные с цветовым зрением у людей, макак Старого Света и мартышек Нового Света. Эти три вида прошли независимые пути эволюции после того, как отделились от общего предка примерно 25 миллионов лет назад.

Исследователи использовали метод тонкой микроскопической реконструкции, чтобы изучить нейронную проводку областей, связанных с цветовым зрением у этих видов. Они сосредоточились на конусных клетках фовеа сетчатки, которые отвечают за остроту зрения и цветовосприятие.

Конусные клетки: Строительные блоки цветового зрения

Конусные клетки имеют три вида чувствительности: короткие, средние и длинные волны. Информация о цвете поступает от нейронных цепей, которые обрабатывают информацию от различных типов колбочек. Команда обнаружила, что определенная коротковолновая (чувствительная к синему цвету) схема колбочек, присутствующая у людей, отсутствует у мартышек и отличается от схемы, наблюдаемой у макак.

Неожиданные находки: Уникальные особенности человеческого цветового зрения

Исследователи обнаружили особенности в соединениях нервных клеток цветового зрения человека, которые не предполагались на основе более ранних моделей цветового зрения нечеловеческих приматов. Эти результаты позволяют предположить, что у человека, возможно, развилась уникальная нейронная схема для восприятия цвета, что может помочь объяснить отличительные особенности человеческого цветового зрения.

Экологическая ниша и поведенческие адаптации

Ученые также предположили, что различия в зрительных схемах млекопитающих могут быть частично обусловлены их адаптацией к определенным экологическим нишам. Например, сурки – дендроиды, а люди – сухопутные. Способность замечать спелые плоды в меняющемся освещении леса могла дать селективное преимущество для специфической схемы цветового зрения. Однако фактическое влияние окружающей среды и поведения на схему цветового зрения окончательно не установлено.

Более широкие последствия сравнительных исследований нейронных цепей

Сравнительные исследования нейронных цепей на уровне связей и сигналов между нервными клетками могут дать ценные сведения для многих областей исследований. Они могут пролить свет на лежащую в основе логику построения нейронных цепей и предложить лучшее понимание того, как эволюция изменила нервную систему для формирования восприятия и поведения.

Заключение: Тонкости цветового зрения человека и обезьяны

Последние результаты исследований цветового зрения показывают, что люди и обезьяны воспринимают цвета по-разному, причем у людей более тонкое восприятие синих тонов. Это открытие не только расширяет наше понимание уникальных характеристик человеческого цветового зрения, но и подчеркивает потенциальное влияние экологической ниши и поведенческих адаптаций на развитие зрительных схем. Сравнительные исследования нейронных схем могут расширить наши знания об эволюции нервной системы и ее влиянии на восприятие и поведение.

University of Washington School of Medicine/UW Medicine

Удивительная способность шимпанзе комбинировать звуки и передавать новые значения

Шимпанзе – наши ближайшие родственники, обладающие уникальной системой коммуникации, которая позволяет им управлять своей социальной и экологической жизнью. Исследователи из Цюрихского университета (UZH) недавно обнаружили, что эти умные приматы способны комбинировать вокализации для создания новых значений, подобно тому, как люди используют слова и фразы. Это открытие позволяет предположить, что способность комбинировать осмысленные вокализации может быть эволюционно более древней, чем считалось ранее.

Вокализации шимпанзе и их социальный контекст

Шимпанзе издают множество вокализаций, чтобы выразить различные эмоции и намерения. Например, они издают «аларм-хуус», когда удивлены, и «ваа-барк», чтобы привлечь собратьев во время агрессивных встреч или охоты. По словам Маэль Леру, постдокторанта кафедры сравнительной лингвистики УЗГ, возглавившего исследование, шимпанзе могут объединять эти звуки при столкновении с угрозой, когда привлечение членов группы выгодно, например, при встрече со змеей.

Экспериментальное доказательство комбинаций призывов

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи из UZH провели контролируемые эксперименты с дикими шимпанзе в Уганде. Они представили шимпанзе модели змей и наблюдали за реакцией животных. Исследователи обнаружили, что шимпанзе действительно сочетают звуки «тревога-хуу» и «ваа-барк», когда подвергаются предполагаемой угрозе. Более того, шимпанзе сильнее реагировали на воспроизведение комбинированных сигналов, чем на любой из них, что указывает на то, что они эффективно объединяли значения отдельных сигналов.

Последствия для эволюции языка

Результаты исследования UZH имеют значительные последствия для нашего понимания эволюционных корней языка и его композиционной природы. По словам Саймона Таунсенда, профессора UZH и последнего автора исследования, способность к комбинированию осмысленных вокализаций может иметь возраст не менее 6 миллионов лет, восходящий к тому времени, когда люди и шимпанзе имели общего предка. Это позволяет предположить, что зарождение композиционного языка может предшествовать появлению самого человеческого языка.

Будущие исследования и эволюционное возникновение языка

Эти увлекательные открытия дают ценное представление об эволюционном возникновении языка. Однако для подтверждения этих выводов и расширения нашего понимания происхождения композиционности в языке необходимы дальнейшие наблюдения и эксперименты. В идеале, в таких исследованиях должны участвовать другие виды человекообразных обезьян, чтобы определить, является ли эта способность уникальной для шимпанзе или общей для наших ближайших родственников.

Заключение

Способность шимпанзе комбинировать звуки и передавать новые значения – это замечательное открытие, которое может изменить наше понимание эволюционных корней языка. Исследование, проведенное Университетом Цюриха, показывает, что способность комбинировать осмысленные вокализации может иметь возраст не менее 6 миллионов лет, что позволяет предположить, что истоки композиционного языка могли возникнуть еще до появления человеческого языка. Будущие исследования с участием других видов человекообразных обезьян будут иметь решающее значение для дальнейшего изучения и подтверждения этих выводов, что в конечном итоге расширит наше понимание увлекательного мира общения приматов и эволюции языка.

University of Zurich

Нанотела: Потенциальный прорыв в лечении пигментного ретинита

Пигментный ретинит (ПР) уже давно является сложным заболеванием глаз. Это группа наследственных заболеваний, приводящих к разрушению сетчатки, что со временем приводит к потере зрения. Поиски эффективных методов лечения ведутся уже много лет, и вот группа исследователей из Калифорнийского университета в Ирвине, возможно, только что нашла принципиально новое решение. Их открытие связано с удивительным антителом, известным как нанотело, и дает новую надежду людям, страдающим от РП.

Многообещающее исследование

Новаторское исследование под названием «Структурные основы аллостерической модуляции родопсина путем связывания нанотела с его внеклеточным доменом» было опубликовано в журнале Nature Communications. В этой совместной работе приняли участие такие известные ученые, как Арум Ву, доктор философии, Дэвид Салом, доктор философии, Джон Д. Хонг, Александр Творак, доктор философии, Филипп Д. Кизер, доктор философии, и Кшиштоф Пальчевски, доктор философии, все из отделения офтальмологии Института глазных болезней имени Гэвина Герберта Калифорнийского университета в Ирвайне. Исследование также проводилось при поддержке Яна Штейерта (Jan Steyaert), доктора философии, из Врийского университета Брюсселя (VUB).

Понимание пигментного ретинита

Прежде чем приступить к изучению потенциального прорыва, необходимо понять, насколько серьезным является пигментный ретинит. Эта группа генетических заболеваний глаз в первую очередь поражает сетчатку – часть глаза, отвечающую за улавливание света и передачу зрительной информации в мозг. По мере прогрессирования РП происходит гибель фоторецепторных клеток – клеток, отвечающих за распознавание световых сигналов.

Последствия РП катастрофичны, поскольку постепенно снижается центральное зрение, ночное зрение и даже способность воспринимать цвета. До сих пор РП остается загадочным заболеванием, не имеющим лечения, что оставляет пациентам и их семьям мало возможностей для борьбы с его прогрессированием.

Раскрытие потенциала нанотел

В центре внимания исследовательской группы UCI находится молекула родопсина – ключевая светочувствительная молекула, содержащаяся в палочковых фоторецепторных клетках сетчатки глаза человека. Мутации в гене родопсина вносят значительный вклад в развитие родопсин-ассоциированного аутосомно-доминантного РП (адРП). Сложность проблемы заключается в огромном разнообразии мутаций родопсина: известно более 150 вариантов, вызывающих пигментный ретинит.

Однако, несмотря на сложность гена родопсина, высокая распространенность РП послужила стимулом для проведения масштабных исследований, направленных на поиск инновационных методов лечения. На протяжении десятилетий ученые изучали родопсин, однако важнейшие детали его механизма преобразования света в клеточный сигнал оставались неустановленными.

Роль нанотел

Появились нанотела – уникальный класс антител, полученных от лам. Эти нанотела привлекли внимание исследовательского сообщества благодаря своему необычному потенциалу. Исследовательская группа UCI использовала возможности нанотел принципиально новым образом: они способны останавливать процесс фотоактивации родопсина, что позволяет проводить исследования с высоким разрешением.

Эти нанотела работают по новому механизму, характеризующемуся высокой специфичностью и способностью распознавать родопсин внеклеточно. Эта способность к распознаванию, по сути, блокирует родопсин, являющийся рецептором с G-белковой связью (GPCR), в несигнальном состоянии.

Неожиданные открытия

Ученые обнаружили, что эти нанотела нацелены на неожиданный участок молекулы родопсина, расположенный рядом с местом связывания ретинальдегида. Это открытие имеет большое значение, поскольку открывает возможность использования этих нанотел для стабилизации мутантов родопсина, связанных с заболеваниями сетчатки, что позволяет использовать их в качестве потенциальных терапевтических средств.