Les humains et les singes voient probablement la couleur différemment

Dans une étude révolutionnaire publiée dans une revue Actes de l’Académie nationale des sciencesles chercheurs ont découvert que les humains peuvent percevoir une plus grande gamme de tons bleus que les singes.

Cette découverte suggère que les humains ont peut-être développé des connexions neuronales distinctes dans la rétine pour une meilleure vision des couleurs, ce qui pourrait être le résultat d’adaptations évolutives récentes.

L’équipe de recherche internationale était dirigée par Yeon Jin Kim, instructeur par intérim, et Dennis M. Dacey, professeur, tous deux du Département de structure biologique de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Seattle.

Le projet collaboratif a également impliqué Orin S. Packer du laboratoire Dacey ; Andreas Pollreisz de l’Université de médecine de Vienne, Autriche ; Paul R. Martin, professeur d’ophtalmologie expérimentale, et Ulrike Grünert, professeur agrégé d’ophtalmologie et de sciences visuelles, tous deux à l’Université de Sydney, en Australie, et au Save Sight Institute.

Comment l’étude a été réalisée

Pour comparer les connexions neuronales responsables de la vision des couleurs entre les humains et les singes, les scientifiques ont examiné les rétines des humains, des macaques de l’Ancien Monde et des ouistitis communs du Nouveau Monde. Ces deux espèces de singes partagent un ancêtre commun avec les humains modernes il y a environ 25 millions d’années.

Les chercheurs ont cherché à déterminer si le câblage neuronal associé à la vision des couleurs est conservé dans ces trois espèces, malgré leurs voies évolutives distinctes.

L’équipe s’est concentrée sur la fovéa, une petite région de la rétine remplie de cellules coniques responsable de l’acuité visuelle et de la vision des couleurs. Ils ont étudié les cellules coniques, qui se déclinent en trois sensibilités : courtes, moyennes et longues longueurs d’onde. Les informations de couleur sont traitées par des circuits neuronaux qui interprètent les données de différents types de cônes.

Ce que les chercheurs ont appris

En utilisant une méthode de reconstruction microscopique à échelle fine, les chercheurs ont découvert qu’un circuit conique spécifique à ondes courtes ou sensible au bleu trouvé chez l’homme est absent chez les ouistitis et diffère du circuit observé chez les singes macaques.

De plus, les scientifiques ont identifié des caractéristiques dans les connexions des cellules nerveuses de la vision des couleurs humaines qui étaient inattendues sur la base des modèles antérieurs de vision des couleurs des primates non humains.

Les résultats contribuent à une meilleure compréhension des circuits neuronaux complexes qui codent pour la perception des couleurs chez l’homme, mettant potentiellement en lumière les origines des qualités de vision des couleurs qui sont uniques à notre espèce. Les chercheurs ont également suggéré que les différences de circuits visuels chez les mammifères pourraient être partiellement influencées par leur adaptation à des niches écologiques spécifiques.

Par exemple, les marmousets vivent dans les arbres, tandis que les humains vivent principalement sur terre. La capacité de discerner les fruits mûrs au milieu de la lumière changeante de la forêt aurait pu fournir un avantage sélectif pour des circuits de vision des couleurs spécifiques, bien que les effets précis de l’environnement et du comportement sur la vision des couleurs n’aient pas encore été établis.

Selon les chercheurs, des études comparatives des circuits neuronaux au niveau des connexions et de la signalisation entre les cellules nerveuses pourraient aider à répondre à de nombreuses autres questions, telles que révéler la logique sous-jacente de la conception des circuits neuronaux et offrir un aperçu de la façon dont l’évolution a modifié le système nerveux pour façonner perception et comportement.

En savoir plus sur la vision des couleurs

La vision des couleurs varie considérablement à travers le règne animal, différentes espèces possédant des systèmes visuels uniques et des capacités à percevoir les couleurs. Voici quelques exemples de vision des couleurs chez diverses espèces animales :

Des oiseaux

Les oiseaux ont un système de vision des couleurs très développé, certaines espèces possédant jusqu’à cinq types de cellules coniques, contre trois chez l’homme. Cela leur permet de voir une plus large gamme de couleurs, y compris la lumière ultraviolette. Les oiseaux utilisent leur vision avancée des couleurs à diverses fins, telles que trouver de la nourriture, reconnaître des partenaires et naviguer dans leur environnement.

Reptiles

Les reptiles, comme les oiseaux, peuvent également voir une large gamme de couleurs, y compris la lumière ultraviolette. De nombreux reptiles, tels que les tortues et les serpents, ont quatre types de cellules coniques, ce qui leur permet de différencier les différentes couleurs et motifs. Cette capacité est essentielle pour des activités telles que la recherche de nourriture, l’évitement des prédateurs et l’identification de partenaires potentiels.

Poisson

Les poissons présentent une gamme variée de capacités de vision des couleurs. Certaines espèces, comme le saumon et le poisson rouge, ont des systèmes de vision des couleurs très développés, tandis que d’autres ont une vision des couleurs limitée ou inexistante. Les poissons vivant en eau profonde, où peu de lumière pénètre, ont souvent moins de cellules coniques et dépendent davantage des cellules en bâtonnets pour une vision à faible luminosité.

Insectes

Les insectes ont généralement des yeux composés qui leur permettent de percevoir une gamme de couleurs, y compris la lumière ultraviolette. Par exemple, les abeilles peuvent voir des motifs ultraviolets sur des fleurs qui sont invisibles pour les humains. Ces modèles les guident vers les sources de nectar, facilitant la pollinisation.

Mammifères

La plupart des mammifères ont une vision des couleurs relativement limitée par rapport aux oiseaux, aux reptiles et à certains poissons. De nombreux mammifères nocturnes, tels que les rongeurs et les chauves-souris, ne possèdent que deux types de cellules coniques, ce qui limite leur vision des couleurs à une gamme limitée de teintes. Cependant, certains mammifères, tels que les primates (y compris les humains), ont une vision trichromatique des couleurs, ce qui leur permet de voir un spectre de couleurs plus large.

Céphalopodes

Les céphalopodes, y compris les poulpes, les calmars et les seiches, ont un système de vision des couleurs unique. Bien qu’ils n’aient qu’un seul type de cellule photoréceptrice, ils peuvent percevoir et produire une large gamme de couleurs en détectant la polarisation de la lumière et en utilisant des cellules cutanées spécialisées appelées chromatophores.

Ces exemples illustrent l’incroyable diversité des systèmes de vision des couleurs à travers le règne animal. Chaque espèce a développé des adaptations uniques pour répondre à ses besoins spécifiques et à sa niche écologique. Des recherches plus approfondies sur ces divers systèmes visuels peuvent offrir des informations précieuses sur l’évolution et la fonction de la vision des couleurs chez diverses espèces.