I colibrì vedono colori che possiamo solo immaginare | Terra

Colibrì maschio a coda larga. I ricercatori hanno addestrato uccelli come questi per eseguire esperimenti che hanno rivelato che gli uccelli vedono colori invisibili agli occhi umani. Immagine via Noah Whiteman (UC-Berkeley)/ Princeton University.

Hai presente la vecchia idea che i cani vedono solo nelle sfumature di grigio? Gli studi hanno dimostrato che non è vero. I cani vedono alcuni colori, anche se la loro visione dei colori non rivela un mondo così ricco o intensamente colorato come quello che vediamo noi. Ora un nuovo studio degli scienziati, pubblicato questo mese nella rivista peer-reviewed Proceedings of the National Academy of Sciences, dimostra che la nostra visione umana dei colori non può competere con quella dei colibrì selvatici. Questi piccoli uccelli fluttuanti percepiscono un mondo molto più ricco di colori del nostro, pieno di spunti visivi che gli umani non notano mai, attraverso colori che non possiamo immaginare. Infatti, ha detto la biologa evolutiva Mary (Cassie) Stoddard a Princeton:

Gli uomini sono daltonici rispetto agli uccelli e a molti altri animali.

Ad altri colibrì, le piume della gola magenta di questo maschio appaiono probabilmente come una combinazione di colore ultravioletto+viola. Immagine via David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Princeton University.

Quando si tratta di visione a colori, puoi ringraziare le cellule coniche nella retina del tuo occhio. Gli esseri umani hanno tre tipi di coni di colore, che ci rendono sensibili alla luce rossa, verde e blu. Gli uccelli hanno un quarto cono di colore che può rilevare la luce ultravioletta. I piccoli colibrì vedono anche colori combinati come ultravioletto+verde e ultravioletto+rosso, secondo la nuova ricerca. I colibrì si affidano al loro senso del colore per trovare cibo, abbagliare i compagni, sfuggire ai predatori e navigare su terreni diversi, hanno detto questi scienziati.

Per studiare come gli uccelli percepiscono il colore, Stoddard e il suo team di ricerca hanno esplorato la visione del colore degli uccelli in un ambiente naturale. Hanno lavorato al Rocky Mountain Biological Laboratory di Gothic, Colorado, addestrando i colibrì selvatici a coda larga (Selasphorus platycercus) a partecipare agli esperimenti sulla visione dei colori. Nella dichiarazione degli scienziati, Stoddard ha spiegato:

La maggior parte degli esperimenti percettivi dettagliati sugli uccelli vengono eseguiti in laboratorio, ma si rischia di perdere il quadro più ampio di come gli uccelli utilizzano realmente la visione del colore nella loro vita quotidiana.

I colibrì sono perfetti per studiare la visione del colore in natura. Questi demoni dello zucchero si sono evoluti per rispondere ai colori dei fiori che pubblicizzano una ricompensa di nettare, così possono imparare associazioni di colore rapidamente e con poco addestramento.

Il team ha detto che era particolarmente interessato a combinazioni di colori non spettrali, che coinvolgono tinte da parti ampiamente separate dello spettro dei colori. Questo è in contrasto, hanno detto:

… alle miscele di colori vicini come l’alzavola (blu-verde) o il giallo (verde-rosso). Per gli esseri umani, il viola è l’esempio più chiaro di un colore non spettrale. Tecnicamente, il viola non fa parte dell’arcobaleno: nasce quando i nostri coni blu (onde corte) e rossi (onde lunghe) sono stimolati, ma non i coni verdi (onde medie).

Mentre gli umani hanno un solo colore non spettrale – il viola – gli uccelli possono teoricamente vederne fino a cinque: viola, ultravioletto+rosso, ultravioletto+verde, ultravioletto+giallo e ultravioletto+viola.

Vedi più grande. | Infografica del laboratorio Stoddard/Università di Princeton.

Stoddard e i suoi colleghi hanno progettato una serie di esperimenti per verificare se i colibrì possono vedere questi colori non spettrali. Hanno eseguito esperimenti all’aperto ogni estate per tre anni, iniziando con un paio di tubi LED personalizzati “bird vision” programmati per visualizzare una vasta gamma di colori, compresi i colori non spettrali come ultravioletto + verde. Successivamente, hanno eseguito esperimenti in un prato alpino frequentemente visitato da locali colibrì a coda larga. La loro dichiarazione dice:

Ogni mattina, i ricercatori si sono alzati prima dell’alba e hanno allestito due mangiatoie: una contenente acqua zuccherata e l’altra acqua semplice. Accanto ad ogni mangiatoia, hanno messo un tubo LED. Il tubo accanto all’acqua zuccherata emetteva un colore, mentre quello accanto all’acqua normale emetteva un colore diverso. I ricercatori hanno periodicamente scambiato le posizioni dei tubi gratificanti e non gratificanti, in modo che gli uccelli non potessero semplicemente usare la posizione per individuare una dolce sorpresa. Hanno anche eseguito esperimenti di controllo per garantire che i piccoli uccelli non usassero l’odore o un altro indizio involontario per trovare la ricompensa. Nel corso di diverse ore, i colibrì selvatici hanno imparato a visitare il colore gratificante. Utilizzando questa configurazione, i ricercatori hanno registrato oltre 6.000 visite alla mangiatoia in una serie di 19 esperimenti.

Gli esperimenti hanno rivelato che i colibrì possono vedere una varietà di colori non spettrali, tra cui viola, ultravioletto+verde, ultravioletto+rosso e ultravioletto+giallo. Per esempio, i colibrì hanno prontamente distinto l’ultravioletto+verde dall’ultravioletto puro o dal verde puro, e hanno discriminato tra due diverse miscele di luce ultravioletta+rossa – una più rossa, l’altra meno.

Harold Eyster, uno studente di dottorato della UBC e coautore dello studio, ha commentato:

È stato incredibile da osservare. La luce ultravioletta+verde e la luce verde ci sembravano identiche, ma i colibrì continuavano a scegliere correttamente la luce ultravioletta+verde associata all’acqua zuccherata. I nostri esperimenti ci hanno permesso di dare una sbirciatina a come appare il mondo a un colibrì.

Anche se i colibrì possono percepire i colori non spettrali, apprezzare come questi colori appaiono agli uccelli può essere difficile, hanno detto gli scienziati. Ben Hogan, un associato di ricerca post-dottorato a Princeton e un coautore dello studio, ha commentato:

È impossibile sapere davvero come gli uccelli percepiscono questi colori. L’ultravioletto+rosso è un mix di questi colori, o un colore completamente nuovo? Possiamo solo speculare.

Stoddard ha aggiunto:

Immaginare una dimensione extra della visione dei colori – questa è l’emozione e la sfida di studiare come funziona la percezione aviaria. Fortunatamente, i colibrì rivelano che possono vedere cose che noi non possiamo vedere.

David Inouye, che è affiliato con l’Università del Maryland e il centro dove si è svolto lo studio, ha aggiunto:

I colori che vediamo nei campi di fiori selvatici nel nostro sito di studio, la capitale dei fiori selvatici del Colorado, sono stupefacenti per noi, ma immaginate cosa sembrano quei fiori agli uccelli con quella dimensione sensoriale extra.

Gli scienziati hanno detto che l’ampia varietà di colori non spettrali disponibili per gli uccelli è il risultato del loro antico sistema visivo a quattro coni colorati. Stoddard ha spiegato:

La tetracromia – avere quattro tipi di coni di colore – si è evoluta nei primi vertebrati. Questo sistema di visione dei colori è la norma per gli uccelli, molti pesci e rettili, e quasi certamente esisteva nei dinosauri. Pensiamo che la capacità di percepire molti colori non spettrali non sia solo una prodezza dei colibrì ma una caratteristica diffusa della visione dei colori degli animali.

Il team di ricerca ha studiato i colibrì al Rocky Mountain Biological Laboratory di Gothic, Colorado. Il sito ad alta quota, ad un’altezza di quasi 10.000 piedi (3.000 metri), è la casa di molti colibrì a coda larga. Il team di ricerca comprendeva (da sinistra): Prof. Mary “Cassie” Stoddard; Cole Morokhovich della classe 2020; Harold Eyster, uno studente di dottorato presso l’Università della British Columbia; e l’associato di ricerca post-dottorato Ben Hogan. Stoddard, Eyster e Hogan sono autori dell’articolo che appare questa settimana su PNAS. Foto via Princeton University.

Linea inferiore: Una nuova serie di esperimenti dimostra che i colibrì selvatici percepiscono un mondo molto più ricco di colori del nostro, pieno di spunti visivi che gli umani non potranno mai percepire attraverso colori che non possiamo immaginare.

Fonte: I colibrì selvatici discriminano i colori non spettrali

Via Princeton University

Deborah Byrd ha creato la serie radio EarthSky nel 1991 e fondato EarthSky.org nel 1994. Oggi, serve come caporedattore di questo sito web. Ha vinto una galassia di premi dalle comunità scientifiche e di trasmissione, tra cui un asteroide chiamato 3505 Byrd in suo onore. Comunicatrice scientifica ed educatrice dal 1976, Byrd crede nella scienza come una forza per il bene nel mondo e uno strumento vitale per il 21° secolo. “Essere una redattrice di EarthSky è come ospitare una grande festa globale per gli amanti della natura”, dice.