脊椎動物の視物質については、これまでに約30種類が調べられている。キンギョ（魚類）やニワトリ（鳥類）は５つの視物質をすべてもっているが、ヒトは紫や青系の視物質を１つしかもたない。視物質で見るかぎり、キンギョやニワトリのほうが豊かな光の世界をもっていることになる。また、色を感じる視物質は、明るさだけを感じるロドプシン系から分かれてきた、と考えられがちであるが、視物質のアミノ酸配列を比べた系統樹を描くと、脊椎動物は早い段階から色の世界をもっていたことがわかる。

脊椎動物の祖先が登場したのは、約５億年前のカンブリア紀。進化の歴史の中で、視物質をつくる遺伝子は多様化した。まず、長波長光の赤に感受性の高い遺伝子が分岐し、ついで短波長の紫遺伝子が分かれ、青、そして緑と分岐し、最後に弱い光を感じるロドプシンの遺伝子が分岐した。しかし、この５種類の視物質は、ヤツメウナギなどかなり原始的な脊椎動物が現れる前後にはすでに多様化を終えていた。哺乳類が現れたのは２億5000万年ほど前のことだが、やがて緑と紫の視物質を失い２色性になっていく。6500万年前に恐竜が現れるまで、哺乳類は小型で夜行性だったので、関係する遺伝子をなくしたと考えられる。

ニホンザルやゴリラなどの類人猿そしてヒトは、赤・青・緑の３色性の視覚をもっている。それは、ヒトの系統に続くサルの仲間が、いったん失った緑の遺伝子を再び獲得したからである。夜行性の原始的なサルの仲間は、１色性ないし２色性だが、マーモセットやクモザルの仲間になると雌だけ３色性をもつものがいる。おそらくこのあたりがヒトの色覚の３色性の起源なのだろう。分子系統樹で見ると、ヒトの緑の視物質は約4000万年前頃に、赤の視物質から分岐している。つまり同じ緑を感じる視物質でも、キンギョやニワトリの緑とはかなり離れた系統グループに入るのである（図参照）

ヒトの赤の視物質には多型が見つかっており、180番目のアミノ酸がセリン（Ser )とアラニン（Ala）の男性が6：4の割合でいる。それら視物質は吸収極大波長に差があり、同じ景色を見ても、じつは見ている色合いは微妙に異なることになる。女性（XX）の場合はもっと複雑である。この赤を感じる視物質の遺伝子はX染色体にあるので、２本のX染色体をもつ女性は、２種類の赤の物質が同時にはたらいていることも考えられる。そのような女性は、青、緑と２種類の赤という４色性の色覚をもつことになり、より繊細に色を区別していると想像される。ヒトでは赤の視物質の遺伝子がさらに分岐しつつあり、より繊細な色覚の獲得に向けて進化する途上にあるといえよう。

（とくなが・ふみお／大阪大学理学部宇宙地球科教授 ）

※所属などはすべて季刊「生命誌」掲載当時の情報です。