Les teintes vives de rouge, orange, jaune, bleu et violet aident les plantes et les animaux à communiquer et à survivre. Les grenouilles dart orange vives signalent leur toxicité aux prédateurs, tandis que divers oiseaux utilisent leur plumage coloré pour attirer des partenaires. Les fleurs affichent un éventail de couleurs pour attirer les oiseaux et les abeilles pour la pollinisation.
L'évolution de la coloration s'est produite progressivement; des graines ressemblant à des fruits colorés sont apparues il y a environ 300 millions d'années, des plantes à fleurs vibrantes sont apparues 100 millions d'années plus tard, et des animaux, tels que les cafards et les papillons, ont développé une pigmentation plus audacieuse environ 70 millions d'années après cela. Cependant, des recherches récentes indiquent que la capacité des animaux à percevoir plusieurs couleurs précède l'existence de ces couleurs.
Une étude publiée dans Biological Reviews indique que la vision des couleurs a vu le jour il y a environ 500 millions d'années, dans un paysage dominé par des bruns, des gris et des couleurs atténuées. Les couleurs vives chez les vertébrés et les arthropodes n'ont émergé qu'environ 400 millions d'années plus tard. John J. Wiens, co-auteur de l'étude et professeur d'écologie et de biologie évolutive à l'Université de l'Arizona, a déclaré : 'Il y avait un long délai entre l'explosion de la couleur et les origines de la vision des couleurs.'
Les chercheurs ont utilisé un arbre phylogénétique pour retracer l'évolution de la coloration, en cartographiant les relations génétiques et en analysant des fossiles avec des pigments préservés. Wiens et son co-auteur Zachary Emberts, biologiste intégratif à l'Université d'État de l'Oklahoma, ont examiné plus avant les gènes codant pour les récepteurs de protéines dans les systèmes visuels des animaux pour établir quand les espèces pouvaient percevoir les couleurs. Leurs résultats ont révélé que des centaines de millions d'années séparaient le développement de la vision des couleurs de la coloration conspicue.
La signification évolutive de la vision des couleurs soulève des questions sur son utilité précoce. L'étude suggère que la vision des couleurs a pu aider les espèces anciennes à distinguer entre les feuilles vertes vivantes et les feuilles brunes mortes, ainsi qu'à identifier les prédateurs sur leurs arrière-plans. Wiens a noté qu'en milieu marin, où les vertébrés ont évolué pour la première fois, la vision des couleurs était cruciale pour naviguer dans les teintes filtrées par la lumière sous l'eau.
Bien que les résultats de l'étude soient importants, Innes C. Cuthill, professeur d'écologie comportementale à l'Université de Bristol, a fait remarquer qu'elle ne couvre pas l'ensemble de la vision des couleurs. La recherche s'est concentrée sur la vision trichromatique, semblable à celle des humains, et n'a pas abordé la vision ultraviolette (UV), que possèdent de nombreux insectes. Cuthill a souligné : 'Les couleurs que nous voyons ne sont pas ce qui importe à la plupart des animaux.'
Wiens a reconnu que de nombreux aspects de la vision des couleurs restent inexpliqués, déclarant : 'Il y a une très longue mèche avant que cette explosion de couleur ne se produise, et nous ne savons pas vraiment pourquoi.'