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三色覚とは、眼にある3種類の錐体細胞から得られる、色の情報を伝えるための3つの独立したチャネルを持つことである。[ 1 ]三色覚を持つ生物は三色型生物と呼ばれる。
三色覚の一般的な説明は、生物の網膜には吸収スペクトルが異なる3種類の色覚受容体（脊椎動物では錐体細胞と呼ばれる）が存在するというものである。実際には、異なる種類の受容体は異なる光強度で活性化する可能性があるため、受容体の種類は3種類より多い場合もある。3種類の錐体細胞を持つ脊椎動物では、光強度が低い場合、桿体細胞も色覚に寄与する可能性がある。
ヒトや他の哺乳類の一部は、初期の脊椎動物から受け継いだ色素に基づいて三色覚を進化させてきた。例えば、魚類や鳥類では、視覚に4種類の色素が使われている。これらの錐体受容体の追加の視覚色素は、紫外線を含む他の波長のエネルギーを検出する。最終的に、これらの色素のうち2種類が失われ（胎盤哺乳類で）、もう1種類が獲得された結果、一部の霊長類に三色覚が生じた。[ 2 ]ヒトや近縁の霊長類は通常三色覚であり、新世界ザルのほとんどの種の雌の一部や、ホエザルの雄雌両方も同様である。[ 3 ]
最近の研究では、三色覚は有袋類の間でもかなり一般的である可能性が示唆されている。[ 4 ]オーストラリアの有袋類の三色覚に関する研究では、ハニーポッサム（Tarsipes rostratus）とフトオフクロネズミ（Sminthopsis crassicaudata ）の中波長感度（MWS）錐体は、爬虫類の網膜構造を受け継い でいる特徴であると示唆されている。別の研究では、行動テスト、遺伝子解析、免疫組織化学を用いて、夜行性のフクロモモンガ（Petaurus breviceps）に三色覚と紫外線視力があることを発見した。[ 5 ]有袋類の三色覚の可能性は、霊長類とは異なる進化的基盤を持つ可能性がある。さらなる生物学的および行動学的テストによって、三色覚が有袋類の一般的な特徴であるかどうかを検証できるかもしれない。[ 2 ]
現在、他のほとんどの哺乳類は二色型色覚であると考えられており、錐体細胞は 2 種類しかありません (ただし、桿体細胞と錐体細胞の両方が活動する低照度レベルでは限定的な三色型色覚が可能です)。[ 6 ]他の哺乳類と同様に、肉食動物のほとんどの研究では二色型色覚が明らかになっています。例としては、イヌ、フェレット、ブチハイエナなどがあります。[ 7 ] [ 8 ]ミツバチなどの昆虫 の一部も三色型色覚であり、青、緑、赤ではなく、紫外線、青、緑に敏感です。 [ 3 ]
研究によると、三色覚によって動物は鮮やかな色の果物や若い葉を、生存に役立たない他の植物と区別することができる。[ 9 ]別の説では、皮膚の紅潮、ひいては気分を感知することが霊長類の三色覚の発達に影響を与えた可能性がある。赤色は、色彩心理学の記事で議論されているように、霊長類と人間の行動に他の影響も及ぼす。[ 10 ]
霊長類は、胎盤哺乳類の中で唯一知られている三色型色覚を持つ動物です。[ 11 ]霊長類の目には、それぞれ異なる光色素（オプシン）を含む3種類の錐体細胞があります。これらの錐体細胞の感度のピークは、色スペクトルの青色（短波長S錐体）、緑色（中波長M錐体）、黄緑色（長波長L錐体）の領域にあります。[ 12 ] S錐体は錐体細胞の5～10%を占め、規則的なモザイクを形成します。特殊な双極細胞と神経節細胞がS錐体からの信号を伝達し、視床を通って視覚皮質へも別の信号経路があるという証拠があります。一方、L錐体とM錐体は、形状やその他の解剖学的手段では区別が難しく、オプシンは363個のアミノ酸のうち15個しか異ならないため、これらに対する特異的な抗体を作製することに成功した人はいません。しかし、モロンとボウメーカー[ 13 ]は、L錐体とM錐体がランダムに分布し、同数であることを発見した[ 14 ] 。
三色覚とは、人間や一部の動物が異なる色を識別できる能力であり、3種類の色覚錐体細胞間の相互作用によって実現される。三色覚説は18世紀に始まり、トーマス・ヤングが色覚は3種類の光 受容細胞の結果であると提唱した。19世紀半ば以降、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツは著書『生理光学論』 [ 15 ] [ 16 ]の中で、ヤングの考えを拡張し、正常な視力を持つ人が正常な色の範囲を作り出すには3つの波長が必要であることを示す色合わせ実験を行った。三色覚説の生理学的証拠は、後にグンナー・スヴァエティチン（1956年）によって示された。[ 17 ]
眼の網膜にある 3 種類の錐体細胞はそれぞれ異なる種類の光感受性色素を含んでおり、この色素はオプシンと呼ばれる膜貫通タンパク質と11-シスレチナールと呼ばれる光感受性分子から構成されています。それぞれの色素は特定の波長の光に特に敏感です(つまり、その色素が最も敏感な特定の波長の光子が当たると、細胞応答が最も起こりやすくなります)。3種類の錐体細胞は L、M、S であり、それぞれ長波長 (特に 560 nm)、中波長 (530 nm)、短波長 (420 nm) の光に最もよく反応する色素を持っています。[ 18 ] [ 19 ]
特定の錐体細胞の反応確率は、入射光の波長だけでなく強度によっても変化するため、脳が1種類の錐体細胞からの入力のみでは、異なる色を識別することはできません。したがって、色を知覚する能力を生み出すには、少なくとも2種類の錐体細胞間の相互作用が必要です。少なくとも2種類の錐体細胞があれば、脳はそれぞれの錐体細胞からの信号を比較し、光の強度と色の両方を判断できます。例えば、中波長錐体細胞が適度に刺激された場合、それは非常に明るい赤色（長波長）の光、あるいはそれほど強くない黄緑色の光によって刺激されていることを意味します。しかし、非常に明るい赤色の光はM錐体細胞よりもL錐体細胞からより強い反応を引き起こし、それほど強くない黄緑色の光は他の錐体細胞よりもM錐体細胞からより強い反応を引き起こします。このように、三色覚は細胞の反応の組み合わせによって実現されます。
平均的な人間は最大で1000万色を識別できると推定されている。[ 20 ]
{{cite journal}}: CS1メンテナンス: DOIは2025年7月現在非アクティブです（リンク）