研究人员确定，适应陆地的动物比适应水的动物能看到更多的颜色。适应开放陆地栖息地的动物比适应森林的动物看到更广泛的颜色。

然而，进化历史——主要是脊椎动物和无脊椎动物之间的差异——显著地影响了一个物种看到的颜色。与脊椎动物相比，无脊椎动物看到的光波长更短。

生物科学博士生Matt Murphy和助理教授Erica Westerman最近在《proceedings of the Royal Society B》上发表了这些发现。他们的文章《进化史限制了物种对栖息地光线的颜色敏感性》。解释了环境、进化以及某种程度上的基因组成如何影响动物看到的颜色。

Westerman说:“长期以来，科学家们一直假设，动物的视觉已经进化到与它们所处环境中的光的颜色相匹配。但这一假设很难证明，而且我们对动物的视觉还有很多不了解的地方。为生活在广泛栖息地的数百种动物收集数据是一项艰巨的任务，尤其是考虑到无脊椎动物和脊椎动物使用不同种类的眼睛细胞将光能转化为神经元反应。”

动物探测视觉信息的能力取决于特定环境中光的波长和强度。一种叫做视蛋白的视网膜蛋白质家族的数量和波长敏感性决定了动物看到的光谱——从紫外线到远红光。

然而，无脊椎动物和脊椎动物在它们的视网膜中使用不同的视蛋白，研究人员还没有确定这些不同的视蛋白是否会影响动物看到的东西，或它们如何适应光环境。

Westerman整理了四门446种动物的视觉数据。其中一个门包含脊椎动物——有脊椎的动物，如鱼和人类。这些门的其余部分包括无脊椎动物，那些没有脊椎的动物，如昆虫、乌贼和水母。

研究人员的研究表明，虽然动物确实能适应环境，但它们的适应能力可能受到生理上的限制。虽然脊椎动物和无脊椎动物广泛地使用相同的细胞类型——视蛋白来观察，但它们构建这些细胞的方式不同。这种生理上的差异——生物学家称之为脊椎动物的纤毛视蛋白和无脊椎动物的横纹肌视蛋白——可能解释了为什么无脊椎动物更擅长看到短波长光，即使栖息地应该选择脊椎动物也能看到短波长光。

Westerman说，然而，这种差异可能是由于发生在脊椎动物而非无脊椎动物身上的随机基因突变。这些突变也可能会限制脊椎动物的视觉范围。

“我们的研究回答了一些重要的问题，”Murphy说，“但它也产生了更多的问题，可以帮助我们更好地理解动物的视觉。我们可以做更多的事情来评估脊椎动物和无脊椎动物视网膜结构的差异，或者它们的大脑处理视觉信息的不同方式。这些是令人兴奋的问题。”

Matthew J. Murphy, Erica L. Westerman. Evolutionary history limits species' ability to match colour sensitivity to available habitat light. proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2022; 289 (1975)