Evolution of colour vision in mammals

Abstract

Colour vision allows animals to reliably distinguish differences in the distributions of spectral energies reaching the eye. Although not universal, a capacity for colour vision is sufficiently widespread across the animal kingdom to provide prima facie evidence of its importance as a tool for analysing and interpreting the visual environment. The basic biological mechanisms on which vertebrate colour vision ultimately rests, the cone opsin genes and the photopigments they specify, are highly conserved. Within that constraint, however, the utilization of these basic elements varies in striking ways in that they appear, disappear and emerge in altered form during the course of evolution. These changes, along with other alterations in the visual system, have led to profound variations in the nature and salience of colour vision among the vertebrates. This article concerns the evolution of colour vision among the mammals, viewing that process in the context of relevant biological mechanisms, of variations in mammalian colour vision, and of the utility of colour vision.

Sensory information and associative cues used in food detection by wild vervet monkeys

“…For instance, early in primate evolution, the acuity and color perception of the visual system was enhanced. Among other changes, the tapetum lucidum was lost in haplorhines, and some primate radiations developed an increase in the ratio of cones to rods in the retina and evolved trichromatic color vision from a dichromatic ancestor (Martin 1990;Jacobs 2009;Isbell 2009). Species with such enhanced visual systems may predominantly rely on vision to locate food.…”

Farbensehen der Tiere

“…Die meisten Säuger sind Dichromaten [4][5][6] [9,10]. Ein Farbkontinuum, das durch den achromatischen Punkt verläuft, wird durch diesen in 2 unterschiedliche Kategorien unterteilt [9].…”

“…Es zeigte sich auch, dass die SWS1-Opsine, die bei uns Menschen und vielen anderen tagaktiven Säugern für blaues Licht empfindlich sind, bei vielen Reptilien, Vögeln und Fischen für ultraviolettes (UV-)Licht am empfindlichsten sind ( [3,4]; . Abb.…”

“…2). Man geht also davon aus, dass unsere Blauzapfen ursprünglich UV-Zapfen waren und sich im Laufe der Evolution durch Mutationen des SWS1-Opsingens die Empfindlichkeit des SWS1-Opsins zu längeren Wellenlängen hin verschoben hat [3,4].…”

“…Untersuchungen anderer Säugerarten zeigten, dass UV-durchlässige Linsen und daher UV-Empfindlichkeit bei Säugern sehr viel weiter verbreitet ist als ursprüng-lich vermutet [20]. Es gibt sogar einige Nager-, Fledermaus-und Beuteltierarten, die nicht nur UV-durchlässige Linsen haben, sondern auch ein SWS1-Opsin, das wie bei ursprünglichen Säu-gern UV-empfindlich ist (s. Jacobs [4] …”