Come vedono il mondo le diverse specie animali?

Un team di ricercatori guidato dall'Università dell'Arkansas ha recentemente raccolto un'ampia quantità di dati su centinaia di specie di vertebrati e invertebrati, allo scopo 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 habitat terrestri 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 sono in grado di vedere. Gli scienziati hanno infatti scoperto che le specie di invertebrati percepiscono lunghezze d'onda della luce più corte rispetto ai vertebrati, il che è riconducibile allo sviluppo differenziato di alcune delle loro cellule retiniche.

«Gli scienziati ipotizzano da tempo che la vista degli animali si sia evoluta in modo da adattarsi ai colori della luce presenti nel loro ambiente«, afferma Erica Westerman, coautrice dello studio e professoressa assistente di biologia presso l'Università dell'Arkansas. «Ma questa ipotesi è difficile da dimostrare, e c'è ancora molto che non sappiamo sulla vista degli animali. Raccogliere dati su centinaia di specie animali che vivono negli habitat più diversi è un'impresa immane, soprattutto considerando che gli invertebrati e i vertebrati utilizzano tipi diversi di cellule oculari per convertire l'energia luminosa in risposte neuronali«.

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

A causa della differenza fisiologica tra le opsine ciliari dei vertebrati e le opsine rabdomeriche degli invertebrati, queste ultime sembrano essere più capaci di percepire la luce a onde corte, anche se gli habitat dovrebbero far sì che anche i vertebrati riescano a riconoscere modelli simili. Questa differenza potrebbe tuttavia essere dovuta a mutazioni genetiche stocastiche nei vertebrati, che potrebbero limitare la gamma di luce che sono in grado di percepire.

«Il nostro studio risponde ad alcune domande importanti, ma ne solleva anche altre che potrebbero aiutarci a comprendere ancora meglio la vista degli animali. Possiamo fare di più per esaminare 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 affascinanti», ha concluso Murphy.

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