A kolibrik olyan színeket látnak, amelyeket mi csak elképzelni tudunk | Föld

Hím szélesfarkú kolibri. A kutatók ilyen madarakat képeztek ki kísérletekre, amelyekből kiderült, hogy a madarak az emberi szem számára láthatatlan színeket látnak. Image via Noah Whiteman (UC-Berkeley)/ Princeton University.

Ismeri azt a régi elképzelést, hogy a kutyák csak a szürke árnyalataiban látnak? Tanulmányok kimutatták, hogy ez nem igaz. A kutyák valóban látnak bizonyos színeket, bár a színlátásuk nem mutat olyan gazdag és intenzív színvilágot, mint az általunk látott világ. Most egy új, tudósok által készített tanulmány, amely ebben a hónapban jelent meg a Proceedings of the National Academy of Sciences című szakfolyóiratban, azt mutatja, hogy az emberi színlátásunk nem veheti fel a versenyt a vadon élő kolibrikéval. Ezek a fürge kis madarak a miénknél sokkal gazdagabb színvilágot érzékelnek, tele olyan vizuális jelzésekkel, amelyeket az emberek soha nem vesznek észre, olyan színeken keresztül, amelyeket mi el sem tudunk képzelni. Valójában, mondta Mary (Cassie) Stoddard evolúcióbiológus a Princetonon:

Az emberek színvakok a madarakhoz és sok más állathoz képest.

A többi kolibri számára ennek a hímnek a magenta színű toroktollai valószínűleg ultraibolya+lila kombinációs színnek tűnnek. Image via David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Princeton University.

Ha színlátásról van szó, a szemünk retinájában lévő kúpsejteknek köszönhetjük. Az embereknek háromféle színkúpjuk van, amelyek érzékennyé tesznek minket a vörös, a zöld és a kék fényre. A madaraknak van egy negyedik színkúpjuk, amely képes érzékelni az ultraibolya fényt. Az apró kolibrik az új kutatás szerint olyan kombinált színeket is látnak, mint az ultraibolya+zöld és az ultraibolya+vörös. A tudósok szerint a kolibrik felfokozott színérzékelésükre támaszkodnak az élelem megtalálása, a társak elkápráztatása, a ragadozók elől való menekülés és a változatos terepeken való tájékozódás során.

A madarak színérzékelésének vizsgálatához Stoddard és kutatócsoportja természetes környezetben vizsgálta a madarak színlátását. A Colorado állambeli Gothicban található Rocky Mountain Biological Laboratoryban dolgoztak, ahol vadon élő szélesfarkú kolibriket (Selasphorus platycercus) képeztek ki, hogy részt vegyenek színlátási kísérletekben. A tudósok közleményében Stoddard kifejtette:

A madarakkal végzett részletes érzékelési kísérleteket legtöbbször laboratóriumban végzik, de ezzel azt kockáztatjuk, hogy lemaradunk arról az átfogó képről, hogy a madarak valójában hogyan használják a színlátást a mindennapi életükben.

A kolibrik tökéletesek a színlátás vadon történő tanulmányozására. Ezek a cukormániások úgy fejlődtek ki, hogy a nektárjutalmat hirdető virágszínekre reagálnak, így gyorsan és kevés gyakorlással képesek megtanulni a színtársításokat.

A csapat elmondta, hogy különösen a nem spektrális színkombinációk érdeklik őket, amelyek a színspektrum egymástól távol eső részeiből származó árnyalatokat tartalmaznak. Ez ellentétben áll, mondták:

… a szomszédos színek keverékeivel, mint például a teal (kék-zöld) vagy a sárga (zöld-piros). Az ember számára a lila a legegyértelműbb példa a nem spektrális színre. Technikailag a lila nem tartozik a szivárványhoz: akkor keletkezik, amikor a kék (rövidhullámú) és a vörös (hosszúhullámú) kúpjainkat stimuláljuk, de a zöld (középhullámú) kúpokat nem.

Míg az embernek csak egy nem spektrális színe van – a lila -, a madarak elméletileg akár ötöt is láthatnak: lila, ultraibolya+vörös, ultraibolya+zöld, ultraibolya+sárga és ultraibolya+lila.

nagyobb méretben. | Infographic by the Stoddard Lab/ Princeton University.

Stoddard és kollégái kísérletsorozatot terveztek annak tesztelésére, hogy a kolibrik képesek-e látni ezeket a nem spektrális színeket. Három éven át minden nyáron szabadtéri kísérleteket végeztek, kezdve egy pár egyedi “madárlátó” LED-csővel, amelyeket úgy programoztak, hogy a színek széles skáláját jelenítsék meg, beleértve a nem spektrális színeket, mint az ultraibolya+zöld. Ezután egy olyan alpesi réten végeztek kísérleteket, amelyet gyakran látogatnak a helyi szélesfarkú kolibrik. Közleményük szerint:

Minden reggel a kutatók hajnal előtt felkeltek, és két etetőt állítottak fel: az egyikben cukros víz, a másikban sima víz volt. Mindkét etető mellé egy-egy LED-csövet helyeztek el. A cukros víz melletti cső egy színt sugárzott, míg a sima víz melletti más színt. A kutatók rendszeresen felcserélték a jutalmazó és a nem jutalmazó csövek helyét, így a madarak nem tudták egyszerűen a helymeghatározás alapján meghatározni az édes élvezetet. Kontrollkísérleteket is végeztek, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy az apró madarak nem a szaglást vagy más véletlen jelzést használnak a jutalom megtalálására. Néhány óra alatt a vad kolibrik megtanulták, hogy a jutalmazó színt keressék fel. Ezzel a beállítással a kutatók 19 kísérletsorozat során több mint 6000 etetőlátogatást rögzítettek.

A kísérletekből kiderült, hogy a kolibrik többféle nem spektrális színt is látnak, köztük a lilát, az ultraibolya+zöldet, az ultraibolya+vöröset és az ultraibolya+sárgát. A kolibrik például könnyen megkülönböztették az ultraibolya+zöldet a tiszta ultraibolyától vagy a tiszta zöldtől, és különbséget tettek az ultraibolya+vörös fény két különböző keveréke között – az egyik vörösebb, a másik kevésbé.

Harold Eyster, az UBC doktorandusza és a tanulmány társszerzője így nyilatkozott:

Ez elképesztő volt látni. Az ultraibolya+zöld fény és a zöld fény számunkra azonosnak tűnt, de a kolibrik mindig helyesen választották a cukros vízzel kapcsolatos ultraibolya+zöld fényt. Kísérleteink lehetővé tették számunkra, hogy bepillantást nyerjünk abba, hogyan néz ki a világ egy kolibri számára.

Még ha a kolibrik képesek is érzékelni a nem spektrális színeket, a tudósok szerint nehéz lehet értékelni, hogyan jelennek meg ezek a színek a madarak számára. Ben Hogan, a Princeton posztdoktori kutatója és a tanulmány egyik társszerzője így nyilatkozott:

Nem lehet igazán tudni, hogyan érzékelik a madarak ezeket a színeket. Az ultraibolya+vörös ezeknek a színeknek a keveréke, vagy egy teljesen új szín? Csak találgathatunk.”

Stoddard hozzátette:

A színlátás egy extra dimenzióját elképzelni – ez a madarak érzékelésének tanulmányozásában rejlő izgalom és kihívás. Szerencsére a kolibrikről kiderül, hogy olyan dolgokat is látnak, amiket mi nem.

David Inouye, aki a Marylandi Egyetemhez és a vizsgálatnak helyet adó központhoz kötődik, hozzátette:

A színek, amelyeket mi látunk a vadvirágmezőkön a vizsgálati helyünkön, Colorado vadvirágfővárosában, számunkra lenyűgözőek, de képzeljük csak el, hogy ezek a virágok hogyan néznek ki a madarak számára ezzel az extra érzékelési dimenzióval.

A tudósok szerint a madarak számára elérhető nem spektrális színek széles választéka a négy színkúpból álló ősi látórendszerüknek köszönhető. Stoddard kifejtette:

A tetrakromácia – a négy színkúptípus birtoklása – a korai gerinceseknél alakult ki. Ez a színlátórendszer a madarak, sok hal és hüllő esetében a normális, és szinte biztosan létezett a dinoszauruszoknál is. Úgy gondoljuk, hogy a sok nem spektrumos szín érzékelésének képessége nem csak a kolibrik sajátossága, hanem az állati színlátás széles körben elterjedt jellemzője.

A kutatócsoport a Colorado állambeli Gothicban található Rocky Mountain Biological Laboratoryban tanulmányozta a kolibriket. A magasan fekvő, közel 3000 méteres magasságban található helyszín számos szélesfarkú kolibrinek ad otthont. A kutatócsoport tagjai voltak (balról): Mary “Cassie” Stoddard professzor; Cole Morokhovich a 2020-as évfolyamból; Harold Eyster, a Brit Columbia Egyetem doktorandusza; és Ben Hogan posztdoktori munkatárs. Stoddard, Eyster és Hogan a PNAS folyóiratban e héten megjelenő tanulmány szerzői. Fotó: Princeton University.

Az alsó sor: Egy új kísérletsorozat azt mutatja, hogy a vadon élő kolibrik a miénknél sokkal színgazdagabb világot érzékelnek, tele olyan vizuális jelzésekkel, amelyeket az emberek soha nem tudnak érzékelni az általunk elképzelhetetlen színeken keresztül.

Forrás: Kolibrik: Vad kolibrik megkülönböztetik a nem spektrális színeket

Via Princeton University

Deborah Byrd 1991-ben létrehozta az EarthSky rádiósorozatot, 1994-ben pedig megalapította az EarthSky.org-ot. Ma ennek a honlapnak a főszerkesztője. Díjak garmadáját nyerte el a műsorszolgáltató és tudományos közösségektől, többek között egy 3505 Byrd nevű aszteroidát neveztek el a tiszteletére. Byrd 1976 óta tudománykommunikátor és oktató, aki hisz a tudományban, mint a világ javát szolgáló erőben és a 21. század létfontosságú eszközében. “Az EarthSky szerkesztőjének lenni olyan, mintha egy nagy globális partit rendeznék a menő természetbarátok számára” – mondja.