Come vedono il mondo le diverse specie animali?

Un team di ricercatori guidato dall'Università dell'Arkansas ha recentemente raccolto dati estesi su centinaia di specie di vertebrati e invertebrati, al fine di comprendere meglio le peculiarità dei sistemi visivi dei diversi animali.

Gli esperti hanno scoperto che gli animali terrestri sono in grado di distinguere più colori rispetto ai loro simili acquatici, mentre gli animali adattati agli ambienti aperti percepiscono uno spettro cromatico più ampio rispetto a quelli che vivono nelle foreste.

Soprattutto, però, la storia evolutiva sembra essere un fattore chiave nel determinare quali colori le diverse specie animali riescono a vedere. I ricercatori hanno così scoperto che le specie di invertebrati, rispetto ai vertebrati, percepiscono lunghezze d'onda della luce più corte, il che è riconducibile al diverso sviluppo di alcune delle loro cellule retiniche.

«Gli scienziati ipotizzano da tempo che la capacità visiva degli animali si sia evoluta adattandosi ai colori della luce presenti nel loro ambiente«, afferma la coautrice dello studio, Erica Westerman, professoressa associata di biologia presso l'Università dell'Arkansas. «Ma questa ipotesi è difficile da dimostrare, e c'è ancora molto che non sappiamo sulla visione degli animali. Raccogliere dati per centinaia di specie animali che vivono negli habitat più disparati è un compito immane, soprattutto se si considera che invertebrati e vertebrati utilizzano diversi tipi di cellule nei loro occhi per convertire l'energia luminosa in risposte neuronali«.

Secondo i ricercatori, la capacità degli animali di riconoscere ed elaborare informazioni visive dipende dalle lunghezze d'onda e dall'intensità della luce in determinati ambienti, nonché dalla sensibilità di una classe di proteine retiniche chiamate opsine, che determinano lo spettro luminoso percepibile da una specie animale. La professoressa Westerman e il suo dottorando Matthew Murphy hanno raccolto dati da 446 specie animali appartenenti a quattro phyla, scoprendo che i vertebrati e gli invertebrati utilizzano opsine filogeneticamente distinte nelle loro retine.

A causa della differenza fisiologica tra le opsine ciliari dei vertebrati e le opsine rabdomeriche degli invertebrati, questi ultimi sembrano essere maggiormente in grado di percepire la luce a onde corte, anche quando gli habitat potrebbero portare i vertebrati a riconoscere schemi simili. Questa differenza potrebbe tuttavia essere dovuta a mutazioni genetiche stocastiche nei vertebrati, che potrebbero limitare lo spettro luminoso da loro percepibile.

«Il nostro studio risponde ad alcune domande importanti, ma ne solleva anche altre che potrebbero aiutarci a comprendere ancora meglio la visione degli animali. Possiamo fare di più per analizzare le differenze nella struttura della retina tra vertebrati e invertebrati, o per scoprire come i loro cervelli elaborano le informazioni visive in modo diverso. Sono domande appassionanti«, ha concluso Murphy.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences .