Kolibry widzą kolory, które możemy sobie tylko wyobrazić | Ziemia

Mężczyzna kolibra szerokogrzbietego. Naukowcy wytrenowali takie ptaki do eksperymentów, które wykazały, że widzą one kolory niewidoczne dla ludzkich oczu. Image via Noah Whiteman (UC-Berkeley)/ Princeton University.

Znasz stary pogląd, że psy widzą tylko w odcieniach szarości? Badania wykazały, że to nieprawda. Psy widzą niektóre kolory, choć ich kolorowa wizja nie ukazuje świata tak bogato lub intensywnie kolorowego jak świat, który my widzimy. Teraz nowe badania naukowców, opublikowane w tym miesiącu w recenzowanym czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, pokazują, że nasze ludzkie widzenie kolorów nie może konkurować z widzeniem dzikich kolibrów. Te małe ptaki dostrzegają świat o wiele bardziej bogaty w barwy niż nasz, pełen wizualnych wskazówek, których ludzie nigdy nie zauważają, poprzez kolory, których nie jesteśmy w stanie sobie wyobrazić. W rzeczywistości, powiedział biolog ewolucyjny Mary (Cassie) Stoddard w Princeton:

Ludzie są ślepi na kolory w porównaniu do ptaków i wielu innych zwierząt.

Dla innych kolibrów, magentowe pióra gardła tego samca prawdopodobnie pojawiają się jako kombinacja kolorów ultrafioletowy+purpurowy. Image via David Inouye (U. of Maryland-College Park)/ Princeton University.

Jeśli chodzi o widzenie kolorów, możesz podziękować komórkom stożkowym w siatkówce Twojego oka. Ludzie mają trzy rodzaje kolorowych czopków, dzięki czemu jesteśmy wrażliwi na światło czerwone, zielone i niebieskie. Ptaki mają czwarty stożek barwny, który może wykrywać światło ultrafioletowe. Według nowych badań kolibry widzą również kolory kombinowane, takie jak ultrafiolet+zielony i ultrafiolet+czerwony. Kolibry polegać na ich podwyższonej zmysł kolorów, aby znaleźć żywność, oślepiać kolegów, uciec drapieżników i poruszać się po zróżnicowanym terenie, te scientists said.

Do zbadania, jak ptaki postrzegają kolor, Stoddard i jej zespół badawczy zbadał ptak kolor wizji w naturalnym otoczeniu. Pracowali w Rocky Mountain Biological Laboratory w Gothic, Colorado, szkolenia dzikich kolibrów szerokoogoniastych (Selasphorus platycercus) do udziału w eksperymentach widzenia kolorów. W oświadczeniu naukowców, Stoddard wyjaśnił:

Większość szczegółowe percepcyjne eksperymenty na ptaki są wykonywane w laboratorium, ale ryzykujemy brakuje większy obraz tego, jak ptaki naprawdę korzystać z widzenia kolorów w ich codziennym życiu.

Hummingbirds są idealne do badania widzenia kolorów w środowisku naturalnym. Te cukier fiends ewoluowały do odpowiedzi na kolory kwiatów, które reklamują nagrodę nektar, więc mogą uczyć się skojarzeń kolorów szybko i z niewielkim treningu.

Zespół powiedział, że był szczególnie zainteresowany w nonspektralnych kombinacji kolorów, które obejmują odcienie z szeroko oddzielonych części widma kolorów. To jest w przeciwieństwie do, powiedzieli:

… do mieszanek sąsiednich kolorów jak teal (niebiesko-zielony) lub żółty (zielony-czerwony). Dla ludzi, fioletowy jest najwyraźniejszym przykładem koloru niespektralnego. Technicznie rzecz biorąc, fioletowy nie jest w tęczy: powstaje, gdy nasze niebieskie (krótkofalowe) i czerwone (długofalowe) czopki są stymulowane, ale nie zielone (średniofalowe) czopki.

Podczas gdy ludzie mają tylko jeden kolor niespektralny – fioletowy – ptaki mogą teoretycznie widzieć do pięciu: fioletowy, ultrafioletowy+czerwony, ultrafioletowy+zielony, ultrafioletowy+żółty i ultrafioletowy+purpurowy.

Zobacz więcej. | Infografika Stoddard Lab/ Princeton University.

Stoddard i jej koledzy zaprojektowali serię eksperymentów, aby sprawdzić, czy kolibry widzą te niespektralne kolory. Wykonywali eksperymenty na zewnątrz każdego lata przez trzy lata, zaczynając od pary niestandardowych „ptasiej wizji” lamp LED zaprogramowanych do wyświetlania szerokiej gamy kolorów, w tym kolorów niespektralnych, takich jak ultrafioletowy i zielony. Następnie przeprowadzali eksperymenty na alpejskiej łące często odwiedzanej przez miejscowe kolibry szerokoogoniaste. Ich oświadczenie powiedział:

Codziennie rano, badacze wzrosła przed świtem i ustawić dwa podajniki: jeden zawierający wodę cukru i inne zwykłej wody. Obok każdego podajnika umieścili lampę LED. Rurka obok wody z cukrem emitowała jeden kolor, podczas gdy ta obok zwykłej wody emitowała inny kolor. Badacze co jakiś czas zamieniali położenie tub nagradzających i nienagradzających, tak aby ptaki nie mogły po prostu wykorzystać lokalizacji do wskazania słodkiego przysmaku. Przeprowadzono również eksperymenty kontrolne, aby upewnić się, że malutkie ptaszki nie używają zapachu lub innej niezamierzonej wskazówki, aby znaleźć nagrodę. W ciągu kilku godzin dzikie kolibry nauczyły się odwiedzać kolor, który był nagrodą. Używając tej konfiguracji, badacze zarejestrowali ponad 6000 wizyt w karmniku w serii 19 eksperymentów.

Doświadczenia ujawniły, że kolibry widzą różne kolory niespektralne, w tym fioletowy, ultrafioletowy+zielony, ultrafioletowy+czerwony i ultrafioletowy+żółty. Na przykład, kolibry łatwo odróżnić ultrafioletowy + zielony od czystego ultrafioletu lub czystej zieleni, a oni odróżnić między dwoma różnymi mieszankami ultrafioletowy + czerwony światła – jeden bardziej czerwony, jeden mniej tak.

Harold Eyster, UBC Ph.D. student i współautor badania, skomentował:

To było niesamowite do oglądania. Światło ultrafioletowo-zielone i światło zielone wyglądały dla nas identycznie, ale kolibry prawidłowo wybierały światło ultrafioletowo-zielone związane z wodą cukrową. Nasze eksperymenty pozwoliły nam uzyskać sneak peek do tego, co świat wygląda jak do kolibra.

Nawet jeśli kolibry mogą postrzegać kolory niespektralne, doceniając, jak te kolory pojawiają się do ptaków może być trudne, naukowcy powiedzieli. Ben Hogan, postdoktorancki współpracownik naukowy w Princeton i współautor badania, skomentował:

To niemożliwe, aby naprawdę wiedzieć, jak ptaki postrzegają te kolory. Czy ultrafioletowy+czerwony jest mieszanką tych kolorów, czy zupełnie nowym kolorem? Możemy tylko spekulować.

Stoddard dodał:

Wyobrażenie sobie dodatkowego wymiaru widzenia kolorów – to jest dreszczyk emocji i wyzwanie w badaniu, jak działa ptasia percepcja. Na szczęście kolibry ujawniają, że widzą rzeczy, których my nie widzimy.

David Inouye, który jest związany z Uniwersytetem Maryland i centrum, w którym odbywały się badania, dodał:

Kolory, które widzimy na polach dzikich kwiatów w naszym miejscu badań, stolicy dzikich kwiatów w Kolorado, są dla nas oszałamiające, ale wyobraźcie sobie, jak te kwiaty wyglądają dla ptaków z tym dodatkowym wymiarem sensorycznym.

Naukowcy powiedzieli, że szeroka gama kolorów niespektralnych dostępnych dla ptaków jest wynikiem ich starożytnego systemu wizualnego z czterema kolorowymi stożkami. Stoddard wyjaśnił:

Tetrachromacy – mając cztery typy stożka koloru – ewoluowały we wczesnych kręgowców. Ten system widzenia kolorów jest normą dla ptaków, wielu ryb i gadów, i prawie na pewno istniał u dinozaurów. Myślimy, że zdolność do postrzegania wielu kolorów niespektralnych nie jest tylko wyczynem kolibrów, ale powszechną cechą widzenia kolorów zwierząt.

Zespół badawczy studiował kolibry w Rocky Mountain Biological Laboratory w Gothic, Colorado. To wysoko położone miejsce, na wysokości prawie 10 000 stóp (3 000 metrów), jest domem dla wielu kolibrów szerokoogoniastych. W skład zespołu badawczego weszli (od lewej): Prof. Mary „Cassie” Stoddard; Cole Morokhovich z Klasy 2020; Harold Eyster, doktorant na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej; oraz pracownik badań podoktorskich Ben Hogan. Stoddard, Eyster i Hogan są autorami pracy, która ukazała się w tym tygodniu w PNAS. Zdjęcie przez Princeton University.

Dolna linia: Nowa seria eksperymentów pokazuje, że dzikie kolibry postrzegają świat o wiele bardziej bogato kolorowy niż nasz, pełen wizualnych wskazówek, których ludzie nigdy nie mogą dostrzec, poprzez kolory, których nie możemy sobie wyobrazić.

Źródło: Wild hummingbirds discriminate non-spectral colors

Via Princeton University

Deborah Byrd stworzyła serię radiową EarthSky w 1991 roku i założyła EarthSky.org w 1994 roku. Dziś służy jako redaktor naczelny tej strony internetowej. Zdobyła wiele nagród od społeczności radiowych i naukowych, w tym asteroidę o nazwie 3505 Byrd na jej cześć. Komunikator naukowy i edukator od 1976 roku, Byrd wierzy w nauce jako siły dla dobra w świecie i istotne narzędzie dla 21 wieku. „Bycie redaktorem EarthSky jest jak organizowanie wielkiej globalnej imprezy dla miłośników przyrody” – mówi.

.