Kolibříci vidí barvy, které si můžeme jen představovat | Země

Samec kolibříka širokoocasého. Vědci takové ptáky vycvičili k experimentům, které odhalily, že ptáci vidí barvy neviditelné lidským očím. Obrázek: Noah Whiteman (UC-Berkeley)/Princeton University.

Znáte tu starou představu, že psi vidí pouze v odstínech šedé? Studie ukázaly, že to není pravda. Psi skutečně vidí některé barvy, i když jejich barevné vidění neodhaluje svět tak sytě a intenzivně barevný jako svět, který vidíme my. Nová studie vědců, která byla tento měsíc zveřejněna v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, nyní ukazuje, že naše lidské barevné vidění nemůže konkurovat vidění divokých kolibříků. Tito prchaví ptáčci vnímají svět mnohem bohatší na barvy než ten náš, plný vizuálních podnětů, kterých si lidé nikdy nevšimnou, a to prostřednictvím barev, které si nedokážeme představit. Ve skutečnosti říká evoluční bioložka Mary (Cassie) Stoddardová z Princetonu:

Člověk je ve srovnání s ptáky a mnoha dalšími živočichy barvoslepý.

Pro ostatní kolibříky se purpurová hrdelní pera tohoto samce pravděpodobně jeví jako kombinace ultrafialové a fialové barvy. Obrázek: David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Princeton University.

Když jde o barevné vidění, můžete poděkovat čípkovým buňkám v sítnici oka. Lidé mají tři typy barevných čípků, díky nimž jsme citliví na červené, zelené a modré světlo. Ptáci mají čtvrtý barevný čípek, který dokáže detekovat ultrafialové světlo. Podle nového výzkumu vidí drobní kolibříci také kombinované barvy, například ultrafialovou + zelenou a ultrafialovou + červenou. Podle těchto vědců kolibříci spoléhají na svůj zvýšený barevný smysl při hledání potravy, oslňování partnerů, úniku před predátory a orientaci v rozmanitém terénu.

Aby zjistili, jak ptáci vnímají barvy, Stoddardová a její výzkumný tým zkoumali barevné vidění ptáků v přirozeném prostředí. Pracovali v Biologické laboratoři Skalistých hor v Gothicu v Coloradu a cvičili volně žijící kolibříky širokoocasé (Selasphorus platycercus), aby se účastnili experimentů s barevným viděním. V prohlášení vědců Stoddard vysvětluje:

Většina detailních percepčních experimentů na ptácích se provádí v laboratoři, ale hrozí, že nám unikne širší pohled na to, jak ptáci skutečně používají barevné vidění v každodenním životě.

Kolíčkovití ptáci jsou ideální pro studium barevného vidění v přírodě. Tito milovníci cukru se vyvinuli tak, aby reagovali na barvy květů, které inzerují odměnu v podobě nektaru, takže se mohou rychle a bez velkého tréninku naučit barevné asociace.

Tým se podle svých slov zajímal zejména o nespektrální barevné kombinace, které zahrnují odstíny z velmi oddělených částí barevného spektra. To je podle nich protiklad:

… ke směsím sousedních barev, jako je čajová (modrozelená) nebo žlutá (zeleno-červená). Pro člověka je fialová nejzřetelnějším příkladem nespektrální barvy. Technicky vzato fialová nepatří do duhy: vzniká při stimulaci našich modrých (krátkovlnných) a červených (dlouhovlnných) čípků, ale ne zelených (středovlnných) čípků.

Zatímco lidé mají jen jednu nespektrální barvu – fialovou – ptáci jich teoreticky vidí až pět: fialovou, ultrafialovou+červenou, ultrafialovou+zelenou, ultrafialovou+žlutou a ultrafialovou+fialovou.

Zobrazit větší. | Infografika Stoddardovy laboratoře/ Princetonské univerzity.

Stoddardová a její kolegové navrhli sérii experimentů, aby ověřili, zda kolibříci vidí tyto nespektrální barvy. Každé léto po dobu tří let prováděli venkovní experimenty, přičemž začali s dvojicí speciálních LED trubic „ptačího vidění“ naprogramovaných tak, aby zobrazovaly širokou škálu barev, včetně nespektrálních barev, jako je ultrafialová + zelená. Poté prováděli experimenty na vysokohorské louce, kterou často navštěvují místní kolibříci. V jejich prohlášení se uvádí:

Každé ráno vědci vstali před svítáním a postavili dvě krmítka: jedno s cukrovou vodou a druhé s čistou vodou. Vedle každého krmítka umístili LED trubici. Trubice vedle cukrové vody vyzařovala jednu barvu, zatímco trubice vedle obyčejné vody vyzařovala jinou barvu. Výzkumníci pravidelně měnili polohu odměňujících a neodměňujících trubic, aby ptáci nemohli jednoduše podle polohy určit sladkou pochoutku. Prováděli také kontrolní pokusy, aby se ujistili, že malí ptáci nepoužívají k nalezení odměny čich nebo jiné neúmyslné vodítko. Během několika hodin se divocí kolibříci naučili navštěvovat odměňující barvu. Pomocí tohoto uspořádání vědci zaznamenali více než 6 000 návštěv krmítka v sérii 19 experimentů.

Pokusy odhalily, že kolibříci vidí různé nespektrální barvy, včetně fialové, ultrafialové+zelené, ultrafialové+červené a ultrafialové+žluté. Kolibříci například snadno rozlišovali ultrafialové+zelené světlo od čistě ultrafialového nebo čistě zeleného a rozlišovali dvě různé směsi ultrafialového+červeného světla – jednu červenější, druhou méně.

Harold Eyster, doktorand UBC a spoluautor studie, uvedl:

Bylo úžasné to pozorovat. Ultrafialové+zelené světlo a zelené světlo nám připadaly totožné, ale kolibříci si stále správně vybírali ultrafialové+zelené světlo spojené s cukrovou vodou. Naše experimenty nám umožnily nahlédnout do toho, jak vypadá svět pro kolibříka.

Přestože kolibříci dokáží vnímat nespektrální barvy, ocenit, jak se tyto barvy ptákům jeví, může být podle vědců obtížné. Ben Hogan, postdoktorand na Princetonské univerzitě a spoluautor studie, k tomu řekl:

Je nemožné skutečně zjistit, jak ptáci tyto barvy vnímají. Je ultrafialová + červená směs těchto barev, nebo zcela nová barva? Můžeme jen spekulovat.

Stoddard dodal:

Představit si další rozměr barevného vidění – to je vzrušující a náročné studium toho, jak funguje ptačí vnímání. Kolibříci naštěstí odhalili, že vidí věci, které my nevidíme.

David Inouye, který je spojen s Marylandskou univerzitou a centrem, kde studie probíhala, dodal:

Barvy, které vidíme na polích divokých květin na našem studijním místě, hlavním městě divokých květin v Coloradu, jsou pro nás ohromující, ale jen si představte, jak tyto květiny vypadají pro ptáky s tímto dalším smyslovým rozměrem.

Vědci uvedli, že široká škála nespektrálních barev, kterou mají ptáci k dispozici, je výsledkem jejich prastarého zrakového systému se čtyřmi barevnými kužely. Stoddard vysvětlil:

Tetrachromacie – mít čtyři typy barevných čípků – se vyvinula u raných obratlovců. Tento systém barevného vidění je normou pro ptáky, mnohé ryby a plazy a téměř jistě existoval i u dinosaurů. Domníváme se, že schopnost vnímat mnoho nespektrálních barev není jen výdobytkem kolibříků, ale široce rozšířenou vlastností barevného vidění živočichů.

Výzkumný tým studoval kolibříky v biologické laboratoři Rocky Mountain v Gothicu v Coloradu. Tato vysokohorská lokalita v nadmořské výšce téměř 10 000 stop (3 000 metrů) je domovem mnoha kolibříků s širokým ocasem. Výzkumný tým tvořili (zleva): Mary „Cassie“ Stoddardová, Cole Morokhovich z ročníku 2020, Harold Eyster, doktorand z University of British Columbia, a postdoktorand Ben Hogan. Stoddardová, Eyster a Hogan jsou autory článku, který tento týden vyšel v PNAS. Foto: Princeton University.

Dolní řádek: Nová série experimentů ukazuje, že volně žijící kolibříci vnímají svět mnohem bohatěji zbarvený než ten náš, plný vizuálních podnětů, které lidé nikdy nemohou vnímat prostřednictvím barev, které si nedokážeme představit.

Zdroj: Divocí kolibříci rozlišují nespektrální barvy

Podle Princetonské univerzity

Deborah Byrdová vytvořila v roce 1991 rozhlasový seriál EarthSky a v roce 1994 založila stránky EarthSky.org. Dnes působí jako šéfredaktorka těchto webových stránek. Získala plejádu ocenění od vysílacích a vědeckých komunit, včetně toho, že na její počest byl pojmenován asteroid 3505 Byrd. Byrdová, která se od roku 1976 věnuje vědecké komunikaci a vzdělávání, věří ve vědu jako sílu pro dobro světa a důležitý nástroj pro 21. století. „Být redaktorem EarthSky je jako pořádat velký globální večírek pro pohodové milovníky přírody,“ říká.

.