为什么人眼选择了 390nm~700nm 作为自己的感光范围？ 第1页

这个题目很早就邀请过我了，一直没答，因为几乎一模一样的问题我以前就回答过，而且类似的问题在知乎上已经真的问过很多很多次了。

然而还是会有，目前高票@yang元祐 的和其他几个答案，是这种非常经典的出现过无数多次的带着答案凑理由的解释，“适应性进化”这个词不是这么乱用的。。。

高票答案给的事实本身是没错的，可见光在太阳光谱中的占比很高。

但是实际上答非所问，就算可见光的范围强，为什么不是400-800，为什么不是100-900，为什么不是所有波段呢，或者干脆，只用感受最强的500nm的光呢，为什么所有的动物不都是感受可见光的呢，仍然该解释的还是解释不了。

而且考虑到现实环境，太阳光谱和生物能够接受的光谱也是完全不同的两件事，历史上大多数物种的活跃范围都不是白天的陆地——追溯人的整个进化历史也只有一小部分是在白天的陆地上。看整个进化历史，太阳光谱只能用来解释四足类动物的不是用来感受颜色而是感受光强的受体家族。

一句话说清楚

人眼感光范围这是人类进化的历史进程决定的，别的生物也可以选择别的道路

我就粗略地从头整理一下人类的这个历史进程吧，喜欢看例子的可以翻我原来的答案：

1，最初，生命还是在水中的单细胞生物时，太阳光入射到水环境中，浅水表层红光、绿光占优，在绝大多数环境中蓝光占有绝对优势，因此有很多原始的感光系统都是感受蓝光的，还有一部分能够感受红光和绿光。

水环境中蓝光占优势是由水的吸收决定的，和太阳光谱中蓝绿光占优是由太阳的表面温度决定的，这两者之间的波段比较接近目前来看只是巧合，或者是人择原理的结果。

2，所有动物的共同祖先（下面系统发生树里面最右的）只继承了视蛋白（opsin）和隐花色素（cryptochrome）两种可以感光蛋白质，很不幸，这两种都是感受蓝光的。

因此所有的动物的感光能力都是以蓝色感光为基础变异而来的。

这局限了在未来，很多动物有可能能够看到近紫外光，但是却几乎不可能看到红外波段——即使太阳光谱中红外波段的能量高得多得多。

3， 可以在白天活动的陆生动物，如果能够分辨不同颜色，因为种种原因获得更好的适应，原因多样，目前还没有定论。

四足类的共同祖先（两栖amphibians，爬行reptiles，鸟birds，和哺乳动物mammals）很可能选择了使用视蛋白，进化出了四种不同的光学感受器（RH，SWS1，SWS2，LWS）。这一步骤很可能就是多多益善，视蛋白不断变异分化，从而达到了功能极限，因为到目前为止的定向进化并不能改造视蛋白去感受显著更远的波长区段。

由于陆地上太阳光谱光强最强的在500nm，因此最接近的感光中心为498nm的感受器（RH1）用来感受光强，另外三个用来感受颜色（SWS1, SWS2, LWS）。除了吸收光谱受选择压影响之外，包含RH1的视杆细胞的敏感度也远超感受颜色的视锥细胞近100倍，仅一个光子就足以激发，而视锥细胞需要10-100个光子。

包括后来再分化出的RH2，这五个感光家族的吸收光谱就已经决定了所有四足类动物的感光区段不超过近紫外到红色。

4， 哺乳动物的共同祖先，因为干不过同期的其他物种（恐龙啊什么的），转到夜间工作，因为缺乏相应的自然选择，颜色感受器丢的七七八八了，绝大多数现存的哺乳动物都是二色视觉。到了灵长类的共同祖先，除了感光的RH之外，只剩下了7号染色体上的一个感受蓝色的（短波）S基因，和X染色体上的一个感受红黄色的（长波）L基因。

5， 灵长类的人所属的这一个小目的共同祖先，又回到地面上，通过一次偶然的突变，原来的一个红色感色器L，复制成了两个频段极其相近但又略有不同的感色器（绿色M和红色L），从而获得了现在的可见光波段的颜色视觉，并因此获得了更高的适应性。部分人群又缺失了这个复制，因此是红绿色盲。

总结一下大致过程是这样的：

以上