Az emberi látás valóságos csoda: néhány „legjobb” funkciót mondhat a magáénak az állatvilággal összevetve. Nem véletlen, hogy az ember ilyen sikeres fajjá vált. A ZME Science ezzel kapcsolatban megemlíti, hogy egy 2018-as tanulmány, amely nagyjából 600 rovar-, madár-, emlős-, hal- és egyéb állatfaj látásélességét hasonlította össze, kiugrónak találta az emberi látást. Az emberi látás nagyjából hétszer élesebb, mint egy macskáé, 40-60-szor élesebb, mint egy patkányé vagy egy aranyhalé, és több százszor élesebb, mint egy légyé vagy szúnyogé.

És ez még nem minden. Az emberek színlátásban is megelőzik a legtöbb emlőst. Az emberi szem több millió színt lát, sokkal szélesebb színpalettát, mint például a kutyák. Egy új tanulmány szerint ez a tulajdonság a speciális szemsejteknek köszönhető, amelyek fejlődését a retinsav, az A-vitamin metabolitja irányítja. Ez a megállapítás ellentmond annak a régóta fennálló vélekedésnek, hogy a pajzsmirigyhormonok irányítják ezt a folyamatot.

A színlátási tulajdonság egy génduplikációs eseményből ered, ami három különböző gént eredményezett, amelyek mindegyike különböző fényhullámhosszokra érzékeny fotoreceptort kódol: kéket (rövid hullámhossz), zöldet (közepes hullámhossz) és vöröset (hosszú hullámhossz). A genetikai kódot, amelyik arra utasítja a retinát, hogy előállítsa ezeket a színérzékelő sejteket, a pajzsmirigyben termelődő bizonyos hormonok közvetítik. Legalábbis így gondolták eddig, azonban a Johns Hopkins Egyetem biológus docense szerint ez nem így van.

Kollegáival Petri-csészében növesztettek emberi retinát, és felfedezték, hogy a retinsav szintje a korai fejlődés során döntő fontosságú a kúpsejtek fejlődésében és differenciálódásában. Az organoidok sejttulajdonságainak módosításával megállapították, hogy a retinsav határozza meg, hogy egy kúp a vörös vagy a zöld fény érzékelésére specializálódik. Csak a normál látású emberek és a közeli rokon főemlősök fejlesztik ki a vörös érzékelőt.

A retina organoidja. Ciánkék színűek a kék kúpok, zöld színben a zöld/piros kúpok láthatók. A pálcikáknak nevezett sejteket, amelyek segítik a szemet gyenge fényviszonyok között vagy sötétben látni, bíbor szín jelöli

John Hopkins Egyetem/Sarah Hadyniak

A tudósok évtizedekig azt hitték, hogy a vörös kúpok egy úgynevezett érmedobálási mechanizmus révén képződnek, ahol a sejtek véletlenül elkötelezik magukat a zöld vagy vörös hullámhossz érzékelése mellett. Emellett többen is úgy vélték, hogy a folyamatot a pajzsmirigyhormonok szintje szabályozhatja. A mostani kutatás viszont azt sugallja, hogy a vörös kúpok egy meghatározott eseménysorozaton keresztül valósulnak meg, amelyet a szem retinsavja irányít.

A csapat azt találta, hogy az organoidok korai fejlődésében a retinsav magas szintje korrelált a zöld kúpok magasabb arányával, illetve a sav alacsony szintje megváltoztatta a retina genetikai utasításait, és a későbbi fejlődés során vörös kúpokat generált. A magas szint a zöld kúpok túlsúlyához vezet, míg az alacsonyabb a vörös kúpokéhoz. „Először tették lehetővé ezek a retina organoidok ennek a nagyon emberspecifikus tulajdonságnak a tanulmányozását" – mondta a vezető kutató egy sajtóközleményben.

A kutatók emellett feltérképezték a vörös és zöld kúp arányát 700 felnőtt retinájában. Meglepő eltéréseket találtak, amelyek nem befolyásolják a látásélességet: a normális látású emberek egymástól kissé eltérő színeket látnak. Ha ugyanazok az arányok vonatkoznának az emberi kar hosszát meghatározó sejtekre, akkor „elképesztően eltérő” karhosszakat látnánk – érzékeltették a kutatók, hogy mit is jelen ez.

A mostani kutatás eredményei, amelyeket a PLOS Biology folyóiratban tettek közzé, javíthatják a színvakság, az életkorral összefüggő látásvesztés és más, a fotoreceptorsejtekhez kapcsolódó betegségek megértését.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.