Scienze

Così l'uomo imparò a vedere i colori

Ricostruito il tortuoso percorso evolutivo, molecolare e genetico che portò i nostri antenati a passare da una visione notturna e bicolore alla capacità di percepire tutti i colori dell'arcobaleno.

Dopo 20 anni di lavoro, un team internazionale di scienziati è riuscito a ricostruire il percorso evolutivo che ha portato l'uomo a percepire tutti i colori dell'arcobaleno. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PLOS Genetics.

I ricercatori, guidati da Shozo Yokoyama, biologo della Emory University di Atlanta (USA), hanno finalmente aggiunto alla storia dello sviluppo delle nostre capacità visive il tassello mancante: quello che spiega come il comune antenato di uomo, gorilla e scimpanzé passò da una visione ultravioletta alla capacità di percepire la luce blu.

Un puzzle complesso. «Abbiamo tracciato tutto il percorso evolutivo, a partire da 90 milioni di anni fa, che ha portato alla visione dei colori» spiega Yokoyama «abbiamo indagato questi percorsi molecolari a livello chimico, genetico e funzionale». Studi precedenti avevano portato il team a spiegare come, tra i 45 e i 30 milioni di anni fa, un antenato comune a tutti i mammiferi placentati avesse aggiunto alla capacità di percepire la lunghezza d'onda del rosso e dell'ultravioletto, quella di vedere il verde.

Il passaggio mancante. Per spiegare la visione tricromatica dell'uomo, quella che ci permette di vedere tutti i colori dello spettro luminoso, mancava però ancora un passaggio, il più difficile: chiarire come si passò alla sensibilità per l'ultravioletto a quella per il blu. Nel 2008, Yokoyama aveva dimostrato come i lepidopi o pesci bandiera fossero passati dalla visione all'ultravioletto a quella del blu grazie a una singola mutazione genetica. Per arrivare allo stesso risultato, però, ai nostri antenati occorsero più mutazioni, e diversi milioni di anni, «probabilmente perché il loro ambiente mutò molto più lentamente» spiega il biologo.

Proteine responsabili. Il team ha scoperto che 5 classi di proteine che si trovano nei fotorecettori della retina dei mammiferi - le opsine - codificano i pigmenti per vedere nella penombra e a colori. Cambiamenti ambientali avvenuti in decine di milioni di anni avrebbero indotto piccole mutazioni nei geni che codificano queste proteine, modificando pertanto la percezione cromatica.

Un lungo percorso. 90 milioni di anni fa, i nostri antenati erano creature notturne con sensibilità all'ultravioletto e alla luce rossa; in pratica, vedevano il mondo in due colori. Nell'arco di 60 milioni di anni queste creature divennero primati con quattro classi di opsine, capaci di vedere tutta la gamma di colori dello spettro, ultravioletti esclusi.

Un ordine ben preciso. Nel mezzo, ci sono state 7 mutazioni genetiche e 5040 possibili percorsi evolutivi che hanno portato gli aminoacidi a cambiare in modo da consentire una visione tricromatica. Il team di Yokoyama li ha testati tutti, arrivando a quello giusto: «Abbiamo scoperto che ciascuna delle 7 mutazioni genetiche necessarie, presa singolarmente, non ha alcun effetto - spiega - è solo quando tutte le mutazioni si combinano in un particolare ordine che il percorso evolutivo può essere completato».

Cambiamenti ad ogni livello. In altre parole non sono stati solo i cambiamenti ambientali a guidare la selezione naturale delle proteine responsabili della visione tricromatica, ma anche l'ambiente molecolare degli animali stessi. Il passaggio dalla visione ultravioletta a quella della luce blu sarebbe stato dunque lento e graduale, con l'ultimo, delicato cambiamento avvenuto tra i 45 e i 30 milioni di anni fa.

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29 dicembre 2014 Elisabetta Intini
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