人間はなぜ色を見ることができるのでしょうか?

嵐の後の虹からゴッホの「星月夜」まで、世界は色彩豊かに見えることは否定できません。しかし、色覚が人間の中で進化し、永続するには、それが何らかの利点をもたらしたに違いありません。その利点とは何でしょうか。そして、色覚は今後も改善され、進化し続けるのでしょうか。

分子レベルでは、人間が色を見ることができるのは、網膜の外側の層にある特殊な光吸収細胞である錐体のおかげです。それぞれの目には、600万から700万個の錐体があります。正常な色覚を持つ人は3種類の錐体を持っており、それぞれが異なる波長の光を吸収しますが、一般的には赤、緑、青に対応します。これは三色型色覚（3つの色チャンネル）と呼ばれ、これらが一緒になって、人は視覚スペクトル内のすべての色を見ることができるようになります。最も一般的な色覚異常である二色型色覚は、遺伝子変異によって錐体のいずれかが生成されないことが原因です。特定の波長の光が角膜を通過して錐体に当たると、細胞はその情報を一連のニューロンに中継して視神経に到達し、脳に送られて処理されます。

他の動物は、人間が存在するずっと前から、この色を観察する能力を発達させてきました。遺伝子分析を使用して、研究者はこれらの錐体受容体を初期の脊椎動物、おそらく 5 億 4000 万年前までさかのぼりました。脊椎動物が色覚を何度も進化させてきたという証拠があります。そして、進化と自然淘汰の仕組みを考えると、動物は生存や繁殖に役立たなければ、これほど多くのリソースを費やさなかったでしょう。したがって、色覚には何らかの目的があり、視覚が制限されている個体よりも進化的に適応しているに違いありません。

人間が色を認識できる理由に対する答えは一つだけではない、とカリフォルニア大学アーバイン校の数理行動科学研究所のプロジェクト科学者、キンバリー・ジェイムソン氏は言う。そこで、動物における色の機能、そして色を認識する能力を調べることが役に立つ。

最もわかりやすい理論は、視力が良ければ、物体から発せられる光の強さが同じ場合に、物体を区別するのに役立つというものだ、とデューク脳科学研究所の神経生物学者デール・パーブス氏は言う。もし人間も霊長類も、濃い緑の森からヒョウを、あるいはサバンナの黄緑の草から金色のライオンを区別することができれば、おそらくよりうまく生き延びることができただろう。

動物はメスを引き付けるために色彩を発達させたという説もあるとジェイムソン氏は言う。青いあごのマンドリルから精巧な羽毛の孔雀、オレンジ色の腹のグッピーまで、多くの種のオスは異性を誘惑するために色鮮やかで精巧なディスプレイを行う。色が鮮やかであればあるほどオスは健康で、より健康な子孫を残したいメスにとって魅力的になるようだとジェイムソン氏は言う。人間には性淘汰という側面そのものはないが、色を見分ける能力を持っていた祖先からその能力を受け継ぎ、別の用途を見つけたのかもしれない。

他の研究者は、霊長類の色覚能力は、繁殖の成功に役立つ社会的合図を拾うのに役立ったと示唆している。一部の霊長類は顔に毛があまりないので、顔が赤くなるとそれが目に見える。これは、たとえばメスが赤面するのを見るのにオスにとって役立つかもしれない。メスが赤面するのは、彼女が性的パートナーを受け入れる兆候かもしれない。あるいは、オスは競争相手の顔が怒りや欲求不満で赤くなるのを見ることで、将来の繁殖の成功を妨げる可能性のある怪我を避けることができる。彼らの子孫である人間も、色覚を使って私たちと同じ種の他のメンバーを理解するかもしれない。

しかし、最も説得力のある理論（そして科学的コンセンサスに最も近いもの）は、色覚が私たちの祖先がより良い食料を得るのに役立ったというものです。動物界にはこの例がたくさんあります。ミツバチが紫外線を見ることができるのは、花がミツバチと共進化して、ミツバチに食料を提供する受粉が必要な部分の近くに模様をつけるようになったためです。明るい葉と暗い葉を区別できた霊長類は、最も柔らかくておいしい葉を選んで食べることができたかもしれません。

3つ目の球果があれば、人類は最も熟した果実を識別するのに役立つだろう。その果実には炭水化物が多く含まれており、私たちの祖先にはより多くのエネルギーを与えただろう。熟していない緑色のイチゴと成熟した赤色のイチゴを視覚的に区別する能力は、飢餓と栄養、死と生の違いを生むかもしれない。

色を見ることがそんなに役に立つのなら、なぜ私たちの目は可視スペクトルを超えた波長を理解できないのでしょうか? ミツバチや猫のようにより短い波長の光を検出すれば、私たちはより紫がかった色合いを見ることができるでしょう。また、ヘビのように赤外線でより長い波長を捉えれば、夜間の視力が向上するでしょう。

答えは簡単、必要がなかった、です。「それはあなたのニッチが何であるか、そしてあなたが世界でうまくやっていくために何が必要かによります」とパーブス氏は言います。「私たちは花の紫外線を見る必要がないので、見ません。」夜間に色付きの捕食動物を観察することは役立つかもしれませんが、人間は主に日中に動き回っているので、暗くなってからはあまり危険な状況に陥ることはありません。もし危険な状況に陥るとしても、私たちの耳は捕食動物やその他の脅威を聞き取るのにかなり役立ちます。本当に見る必要がある場合、桿体と呼ばれる白黒の視覚受容体は、特に月が出ている夜間に十分に見ることができます。

3色覚にも魔法のようなことは何もありません。これまで、人間には3色覚が最も効果的でしたが、男性の約8％、女性の0.5％に2色覚が見られます。ほとんどの動物は2色覚であり、人間にとって大きな欠陥ではありません、とパーブス氏は言います。「もちろん、飛行機のパイロットや無線信号技師にはなれませんが、通常、他の人に言われるまで、自分が色盲であることに気づきません。」 逃げているライオンが見えれば、モネの絵のすべての色を認識できなくても、まったく不利にはならないと言う人もいます、とジェイムソン氏は付け加えます。

また、世界には四色型色覚の人も数人いる。四色型色覚の人は、4種類の錐体を持つ女性で、普通の人より1000倍も多くの色が見える。しかし、人間にとって、その色覚を維持するエネルギーに見合うほどの利点はない。「一度現れたら、それを捨てる進化的圧力はそれほどないので、そのまま残る傾向がある」とパーブス氏は言う。

しかし、もちろん進化は終わるものではなく、人類が生き残るために必要なものは変化し続けています。進化がどのように進むかは誰にもわかりません。パーブス氏が指摘するように、進化は人工的なものではありません。しかし、パーブス氏は、人間が「退化」して見える色が少なくなる可能性があると述べ、ジェイムソン氏は、4色型色覚がより一般的になる可能性があると考えています。「人類が進化の軌道の頂点にいるのは素晴らしいことです」とジェイムソン氏は言います。「奇妙なガンマ線が目に当たれば、進化するでしょう。」

こうした進化の変化には非常に長い時間がかかるため、人間は色の見え方の変化に気付かない可能性が高い。しかし、美しい夕焼けや森の何十もの緑の色合いを鑑賞できるのは、こうした変化が何千年も続いたおかげだ。私たちがここまで進化したとしても、色を見る能力が世界を認識する上で大きな役割を果たしてきたことは間違いない。「人間が興味深いのは、色覚体験を高く評価し、それを豊かな美的感覚として生活に取り入れているからです」とジェイムソンは言う。「何らかの能力を進化させると、それがまったく別の用途に使われることになります」