Kolibrier kan se farver, som vi kun kan forestille os | Jorden

Han bredhalet kolibri. Forskere trænede fugle som disse til at udføre eksperimenter, der afslørede, at fuglene ser farver, der er usynlige for menneskelige øjne. Billede via Noah Whiteman (UC-Berkeley)/ Princeton University.

Kender du den gamle idé om, at hunde kun ser i gråtoner? Undersøgelser har vist, at det ikke er sandt. Hunde ser nogle farver, selv om deres farvesyn ikke afslører en verden, der er lige så rigt eller intenst farvet som den verden, vi ser. Nu viser en ny undersøgelse af forskere, der blev offentliggjort i denne måned i det fagfællebedømte tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences, at vores menneskelige farvesyn ikke kan konkurrere med vilde kolibris’ farvesyn. Disse flinke små fugle opfatter en verden, der er langt mere farvestrålende end vores, fuld af visuelle signaler, som vi mennesker aldrig lægger mærke til, via farver, som vi ikke kan forestille os. Faktisk, siger evolutionsbiolog Mary (Cassie) Stoddard fra Princeton:

Mennesker er farveblinde sammenlignet med fugle og mange andre dyr.

For andre kolibrier fremstår denne hannes magenta strubefjer sandsynligvis som en ultraviolet+lilla kombinationsfarve. Billede via David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Princeton University.

Når det kommer til farvesyn, kan du takke keglecellerne i øjets nethinde. Mennesker har tre typer af farvekegler, der gør os følsomme over for rødt, grønt og blåt lys. Fugle har en fjerde farvekegle, der kan opfatte ultraviolet lys. De små kolibrier ser også kombinationsfarver som ultraviolet+grønt og ultraviolet+rødt, viser den nye forskning. Kolibrierne er afhængige af deres øgede farvesans for at finde føde, blænde partnere, undslippe rovdyr og navigere i forskellige terræner, sagde disse forskere.

For at undersøge, hvordan fugle opfatter farver, undersøgte Stoddard og hendes forskerhold fuglenes farvesyn i naturlige omgivelser. De arbejdede på Rocky Mountain Biological Laboratory i Gothic, Colorado, hvor de trænede vilde bredhalede kolibrier (Selasphorus platycercus) til at deltage i eksperimenter med farvesyn. I forskernes erklæring forklarede Stoddard:

De fleste detaljerede perceptuelle eksperimenter på fugle udføres i laboratoriet, men vi risikerer at gå glip af det større billede af, hvordan fugle virkelig bruger farvesynet i deres daglige liv.

Humlefugle er perfekte til at studere farvesynet i naturen. Disse sukkerelskere har udviklet sig til at reagere på blomsterfarver, der reklamerer for en nektarbelønning, så de kan lære farveassociationer hurtigt og med lidt træning.

Teamet sagde, at det var særligt interesseret i ikke-spektrale farvekombinationer, som involverer nuancer fra vidt adskilte dele af farvespektret. Det er i modsætning til, sagde de:

… til blandinger af nabofarver som krikand (blågrøn) eller gul (grøn-rød). For mennesker er lilla det tydeligste eksempel på en ikke-spektral farve. Teknisk set er lilla ikke en del af regnbuen: den opstår, når vores blå (kortbølgede) og røde (langbølgede) kegler stimuleres, men ikke grønne (mellembølgede) kegler.

Mens mennesker kun har én ikke-spektral farve – lilla – kan fugle teoretisk set se op til fem: lilla, ultraviolet+rødt, ultraviolet+grønt, ultraviolet+gult og ultraviolet+lilla.

Se større. | Infografik af Stoddard Lab/ Princeton University.

Stoddard og hendes kolleger designede en række eksperimenter for at teste, om kolibrier kan se disse ikke-spektrale farver. De udførte udendørs eksperimenter hver sommer i tre år og startede med et par specialfremstillede “bird vision” LED-rør, der var programmeret til at vise en bred vifte af farver, herunder ikke-spektrale farver som ultraviolet+grønt. Derefter foretog de forsøg på en alpeeng, der ofte besøges af lokale bredhalede kolibrier. I deres erklæring stod der:

Hver morgen stod forskerne op før daggry og opstillede to foderautomater: den ene indeholdt sukkervand og den anden almindeligt vand. Ved siden af hver foderautomat placerede de et LED-rør. Røret ved siden af sukkervandet udsendte én farve, mens det ved siden af det almindelige vand udsendte en anden farve. Forskerne byttede med jævne mellemrum om på de belønnende og de ubelønnende rør, så fuglene ikke blot kunne bruge placeringen til at finde frem til en sød godbid. De udførte også kontrolforsøg for at sikre, at de små fugle ikke brugte lugten eller et andet utilsigtet fingerpeg for at finde belønningen. I løbet af flere timer lærte de vilde kolibrier at besøge den belønnende farve. Ved hjælp af denne opsætning registrerede forskerne over 6.000 besøg i en række af 19 eksperimenter.

Eksperimenterne afslørede, at kolibrier kan se en række ikke-spektrale farver, herunder lilla, ultraviolet+grønt, ultraviolet+rødt og ultraviolet+gult. For eksempel kunne kolibrier let skelne ultraviolet+grønt fra rent ultraviolet eller rent grønt, og de kunne skelne mellem to forskellige blandinger af ultraviolet+rødt lys – den ene var mere rød, den anden mindre rød.

Harold Eyster, en ph.d.-studerende fra UBC og medforfatter til undersøgelsen, kommenterede:

Det var fantastisk at se på. Det ultraviolette+grønne lys og det grønne lys så identiske ud for os, men kolibrierne blev ved med at vælge korrekt det ultraviolette+grønne lys, der var forbundet med sukkervand. Vores eksperimenter gjorde det muligt for os at få et smugkig på, hvordan verden ser ud for en kolibri.

Selv om kolibrier kan opfatte ikke-spektrale farver, kan det være svært at værdsætte, hvordan disse farver ser ud for fuglene, sagde forskerne. Ben Hogan, en postdoktoral forskningsmedarbejder på Princeton og medforfatter af undersøgelsen, kommenterede:

Det er umuligt at vide, hvordan fuglene opfatter disse farver. Er ultraviolet+rød en blanding af disse farver, eller er det en helt ny farve? Vi kan kun spekulere.

Stoddard tilføjede:

At forestille sig en ekstra dimension af farvesynet – det er det spændende og udfordrende ved at studere, hvordan fuglenes opfattelse fungerer. Heldigvis afslører kolibrier, at de kan se ting, som vi ikke kan.

David Inouye, der er tilknyttet University of Maryland og det center, hvor undersøgelsen fandt sted, tilføjede:

De farver, som vi ser i felterne med vilde blomster på vores undersøgelsessted, Colorado’s hovedstad for vilde blomster, er fantastiske for os, men forestil dig bare, hvordan disse blomster ser ud for fugle med denne ekstra sansedimension.

Forskerne sagde, at det store udvalg af ikke-spektrale farver, som fuglene har adgang til, er resultatet af deres gamle visuelle system med fire farvekegler. Stoddard forklarede:

Tetrachromatik – at have fire farvekegeltyper – udviklede sig hos de tidlige hvirveldyr. Dette farvesynssystem er normen for fugle, mange fisk og krybdyr, og det eksisterede næsten helt sikkert også hos dinosaurerne. Vi mener, at evnen til at opfatte mange ikke-spektrale farver ikke kun er en bedrift hos kolibrier, men et udbredt træk ved dyrs farvesyn.

Forskerholdet undersøgte kolibrier på Rocky Mountain Biological Laboratory i Gothic, Colorado. Det højtliggende sted, der ligger i en højde af næsten 3.000 meter, er hjemsted for mange bredhalede kolibrier. Forskningsholdet bestod af (fra venstre): Professor Mary “Cassie” Stoddard, Cole Morokhovich fra årgang 2020, Harold Eyster, ph.d.-studerende ved University of British Columbia, og postdoc-forskningsmedarbejder Ben Hogan. Stoddard, Eyster og Hogan er forfattere til den artikel, der udkommer i denne uge i PNAS. Foto via Princeton University.

Underste linje: En ny række eksperimenter viser, at vilde kolibrier opfatter en verden, der er langt mere farverig end vores, fuld af visuelle signaler, som mennesker aldrig kan opfatte via farver, som vi ikke kan forestille os.

Kilde: Vilde kolibrier skelner ikke-spektrale farver

Via Princeton University

Deborah Byrd skabte EarthSky-radioserien i 1991 og grundlagde EarthSky.org i 1994. I dag fungerer hun som chefredaktør for dette websted. Hun har vundet en galakse af priser fra radio- og videnskabsverdenen, bl.a. har hun fået en asteroide opkaldt 3505 Byrd til ære for hende. Byrd har været videnskabskommunikator og underviser siden 1976 og tror på videnskaben som en drivkraft for det gode i verden og et vigtigt redskab for det 21. århundrede. “At være redaktør for EarthSky er som at være vært for en stor global fest for seje naturelskere”, siger hun.