Les colibris voient des couleurs que nous pouvons seulement imaginer | Terre

Mâle colibri à large queue. Des chercheurs ont entraîné des oiseaux comme ceux-ci pour réaliser des expériences qui ont révélé que les oiseaux voient des couleurs invisibles pour les yeux humains. Image via Noah Whiteman (UC-Berkeley)/Université de Princeton.

Vous connaissez la vieille idée que les chiens ne voient que dans les nuances de gris ? Des études ont montré que ce n’est pas vrai. Les chiens voient effectivement certaines couleurs, bien que leur vision des couleurs ne révèle pas un monde aussi riche ou intensément coloré que celui que nous voyons. Une nouvelle étude menée par des scientifiques, publiée ce mois-ci dans la revue à comité de lecture Proceedings of the National Academy of Sciences, montre que notre vision des couleurs ne peut rivaliser avec celle des colibris sauvages. Ces petits oiseaux fugaces perçoivent un monde bien plus riche en couleurs que le nôtre, plein d’indices visuels que les humains ne remarquent jamais, via des couleurs que nous ne pouvons pas imaginer. En fait, a déclaré la biologiste évolutionniste Mary (Cassie) Stoddard à Princeton :

Les humains sont daltoniens par rapport aux oiseaux et à de nombreux autres animaux.

Pour les autres colibris, les plumes de gorge magenta de ce mâle apparaissent probablement comme une couleur combinée ultraviolet+violet. Image via David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Université de Princeton.

Lorsqu’il s’agit de la vision des couleurs, vous pouvez remercier les cellules coniques de la rétine de votre œil. Les humains possèdent trois types de cônes de couleur, ce qui nous rend sensibles à la lumière rouge, verte et bleue. Les oiseaux ont un quatrième cône de couleur qui peut détecter la lumière ultraviolette. Selon les nouvelles recherches, les minuscules colibris voient également des combinaisons de couleurs comme l’ultraviolet + le vert et l’ultraviolet + le rouge. Les colibris s’appuient sur leur sens aigu des couleurs pour trouver de la nourriture, éblouir leurs partenaires, échapper à leurs prédateurs et naviguer sur des terrains variés, ont indiqué ces scientifiques.

Pour étudier la façon dont les oiseaux perçoivent les couleurs, Stoddard et son équipe de recherche ont exploré la vision des couleurs des oiseaux dans un cadre naturel. Ils ont travaillé au Rocky Mountain Biological Laboratory à Gothic, dans le Colorado, en entraînant des colibris sauvages à large queue (Selasphorus platycercus) à participer à des expériences sur la vision des couleurs. Dans la déclaration des scientifiques, Stoddard explique :

La plupart des expériences perceptives détaillées sur les oiseaux sont réalisées en laboratoire, mais nous risquons de passer à côté du tableau plus large de la façon dont les oiseaux utilisent réellement la vision des couleurs dans leur vie quotidienne.

Les colibris sont parfaits pour étudier la vision des couleurs dans la nature. Ces fous de sucre ont évolué pour répondre aux couleurs des fleurs qui annoncent une récompense en nectar, de sorte qu’ils peuvent apprendre des associations de couleurs rapidement et avec peu d’entraînement.

L’équipe a déclaré qu’elle était particulièrement intéressée par les combinaisons de couleurs non spectrales, qui impliquent des teintes provenant de parties largement séparées du spectre des couleurs. C’est par opposition, ont-ils dit :

… aux mélanges de couleurs voisines comme la sarcelle (bleu-vert) ou le jaune (vert-rouge). Pour les humains, le violet est l’exemple le plus clair d’une couleur non spectrale. Techniquement, le violet ne fait pas partie de l’arc-en-ciel : il apparaît lorsque nos cônes bleus (ondes courtes) et rouges (ondes longues) sont stimulés, mais pas les cônes verts (ondes moyennes).

Alors que les humains n’ont qu’une seule couleur non spectrale – le violet – les oiseaux peuvent théoriquement en voir jusqu’à cinq : violet, ultraviolet+rouge, ultraviolet+vert, ultraviolet+jaune et ultraviolet+pourpre.

Voir plus grand. | Infographie du laboratoire Stoddard / Université de Princeton.

Stoddard et ses collègues ont conçu une série d’expériences pour vérifier si les colibris peuvent voir ces couleurs non spectrales. Ils ont réalisé des expériences en plein air chaque été pendant trois ans, en commençant par une paire de tubes LED personnalisés de « vision d’oiseau » programmés pour afficher une large gamme de couleurs, y compris des couleurs non spectrales comme l’ultraviolet+vert. Ensuite, ils ont réalisé des expériences dans une prairie alpine fréquemment visitée par les colibris à large queue locaux. Leur déclaration dit:

Chaque matin, les chercheurs se sont levés avant l’aube et ont installé deux mangeoires : l’une contenant de l’eau sucrée et l’autre de l’eau ordinaire. A côté de chaque mangeoire, ils ont placé un tube LED. Le tube à côté de l’eau sucrée émettait une couleur, tandis que celui à côté de l’eau plate émettait une couleur différente. Les chercheurs ont périodiquement interverti les positions des tubes récompensés et non récompensés, afin que les oiseaux ne puissent pas simplement utiliser l’emplacement pour repérer une friandise. Ils ont également réalisé des expériences de contrôle pour s’assurer que les petits oiseaux n’utilisaient pas l’odeur ou un autre indice par inadvertance pour trouver la récompense. Au cours de plusieurs heures, les colibris sauvages ont appris à visiter la couleur de la récompense. En utilisant cette configuration, les chercheurs ont enregistré plus de 6 000 visites de mangeoires dans une série de 19 expériences.

Les expériences ont révélé que les colibris peuvent voir une variété de couleurs non spectrales, y compris le violet, l’ultraviolet+vert, l’ultraviolet+rouge et l’ultraviolet+jaune. Par exemple, les colibris ont facilement distingué l’ultraviolet+vert de l’ultraviolet pur ou du vert pur, et ils ont fait la distinction entre deux mélanges différents de lumière ultraviolette+rouge – l’un plus rouge, l’autre moins.

Harold Eyster, étudiant en doctorat à l’UBC et coauteur de l’étude, a commenté :

C’était incroyable à regarder. La lumière ultraviolette+verte et la lumière verte nous semblaient identiques, mais les colibris continuaient à choisir correctement la lumière ultraviolette+verte associée à l’eau sucrée. Nos expériences nous ont permis d’avoir un aperçu de ce à quoi ressemble le monde pour un colibri.

Même si les colibris peuvent percevoir des couleurs non spectrales, apprécier la façon dont ces couleurs apparaissent aux oiseaux peut être difficile, ont déclaré les scientifiques. Ben Hogan, chercheur associé postdoctoral à Princeton et co-auteur de l’étude, a commenté:

Il est impossible de vraiment savoir comment les oiseaux perçoivent ces couleurs. L’ultraviolet+rouge est-il un mélange de ces couleurs, ou une couleur entièrement nouvelle ? Nous ne pouvons que spéculer.

Stoddard ajoute:

Imaginer une dimension supplémentaire de la vision des couleurs – c’est l’excitation et le défi d’étudier comment fonctionne la perception aviaire. Heureusement, les colibris révèlent qu’ils peuvent voir des choses que nous ne pouvons pas.

David Inouye, qui est affilié à l’Université du Maryland et au centre où l’étude a eu lieu, a ajouté :

Les couleurs que nous voyons dans les champs de fleurs sauvages sur notre site d’étude, la capitale des fleurs sauvages du Colorado, sont stupéfiantes pour nous, mais imaginez ce que ces fleurs ressemblent pour les oiseaux avec cette dimension sensorielle supplémentaire.

Les scientifiques ont déclaré que la grande variété de couleurs non spectrales dont disposent les oiseaux est le résultat de leur ancien système visuel à quatre cônes de couleur. Stoddard a expliqué:

La tétrachromie – avoir quatre types de cônes de couleur – a évolué chez les premiers vertébrés. Ce système de vision des couleurs est la norme pour les oiseaux, de nombreux poissons et reptiles, et il existait presque certainement chez les dinosaures. Nous pensons que la capacité à percevoir de nombreuses couleurs non spectrales n’est pas seulement un exploit des colibris mais une caractéristique répandue de la vision des couleurs chez les animaux.

L’équipe de recherche a étudié les colibris au Rocky Mountain Biological Laboratory à Gothic, dans le Colorado. Le site de haute altitude, à une altitude de près de 10 000 pieds (3 000 mètres), abrite de nombreux colibris à large queue. L’équipe de recherche comprenait (de gauche à droite) : Mary « Cassie » Stoddard, Cole Morokhovich de la promotion 2020, Harold Eyster, étudiant en doctorat à l’Université de Colombie-Britannique, et Ben Hogan, associé de recherche postdoctorale. Stoddard, Eyster et Hogan sont les auteurs de l’article publié cette semaine dans PNAS. Photo via l’Université de Princeton.

Ligne de fond : Une nouvelle série d’expériences montre que les colibris sauvages perçoivent un monde beaucoup plus richement coloré que le nôtre, plein d’indices visuels que les humains ne peuvent jamais percevoir via des couleurs que nous ne pouvons pas imaginer.

Source : Les colibris sauvages discriminent les couleurs non spectrales

Via Princeton University

Deborah Byrd a créé la série radiophonique EarthSky en 1991 et a fondé EarthSky.org en 1994. Aujourd’hui, elle occupe le poste de rédactrice en chef de ce site web. Elle a remporté une galaxie de récompenses de la part des communautés de la radiodiffusion et de la science, notamment en faisant nommer un astéroïde 3505 Byrd en son honneur. Communicatrice et éducatrice scientifique depuis 1976, Mme Byrd croit en la science en tant que force du bien dans le monde et outil vital pour le XXIe siècle. « Être rédactrice en chef d’EarthSky, c’est comme organiser une grande fête mondiale pour les amoureux de la nature « , dit-elle.