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Abgesehen von Wirbeltieren sind die einzigen Landtiere mit Farbsehvermögen Arthropoden. Wasserarthropoden wie Krustentiere haben ebenfalls ein Farbsehvermögen. Wie bei Wirbeltieren unterscheiden sich die Details, aber die Moleküle, die die Arbeit verrichten - die Opsine - sind sehr ähnlich.

Vier Photopigment-Opsine existieren in Teleost-Fischen, Reptilien und Vögeln. Dies deutet darauf hin, dass der gemeinsame Vorfahre von Tetrapoden und Amnioten (vor ~360 Millionen Jahren) hatte:

"Stäbchen und vier Spektralklassen von Zapfen, die jeweils eine der fünf visuellen Pigmentfamilien repräsentieren. Die Ergänzung von vier spektral unterschiedlichen Zapfenklassen verleiht diesen Arten das Potenzial für tetrachromatisches Farbsehen".

Säugetiere

Im Gegensatz dazu verloren die Säugetiere während der langen Periode im Mesozoikum, als sie als nachtaktive Tiere lebten, viel von ihrem Farbsehvermögen.

"...zwei Zapfen-Opsin-Genfamilien treten bei zeitgenössischen eutherischen Säugetieren auf, und mit Ausnahme einiger Primaten leitet keines dieser Tiere mehr als einen einzigen Photopigment-Typ von jeder ihrer beiden Genfamilien ab".

Viele Primaten leben als Tagtiere, und eine Gruppe - die Affen der Alten Welt - hat ein trichromatisches Sehvermögen entwickelt. Die Menschenaffen und der Mensch stammen von dieser Gruppe von Affen ab und haben ebenfalls ein gutes Farbsehen. So kommt es, dass die meisten Affen und Menschen ein gutes Farbsehen haben, die meisten anderen eutherischen Säugetiere jedoch nicht: Sie haben nur zwei Opsine und sind bichromatisch.

Ultraviolettes Licht spielt bei vielen Tieren, insbesondere bei Insekten, eine Rolle bei der Farbwahrnehmung.

Farbsehen mit UV-Unterscheidung ist bei vielen Arthropoden vorhanden - die einzigen Landtiere neben den Wirbeltieren, die dieses Merkmal aufweisen.

Vögel, Schildkröten, Eidechsen, viele Fische und einige Nagetiere haben UV-Rezeptoren in ihrer Netzhaut. Diese Tiere können die UV-Muster von Blumen und anderen Wildtieren sehen, die für das menschliche Auge sonst unsichtbar sind.