Kolibrífuglar sjá liti sem við getum aðeins ímyndað okkur
Karlkyns breiðhala kólumbýr. Vísindamenn þjálfuðu fugla sem þessa til að gera tilraunir sem leiddu í ljós að fuglarnir sjá liti sem eru ósýnilegir augum manna. Mynd með Noah Whiteman (UC-Berkeley)/Princeton háskólinn.
Þekkirðu gömlu hugmyndina um að hundar sjái aðeins í gráum tónum?Námhafa sýnt að það er ekki satt. Hundar sjá suma liti, þó litasýn þeirra leiði ekki í ljós jafn ríkan eða ákaflega litaðan heim og heiminn sem við sjáum. Nú er ný rannsókn vísindamanna,gefin útþennan mánuð íritrýntdagbókMálflutningur Vísindaakademíunnar, sýnir að litasýn okkar manna getur ekki keppt við villtan kolibráð. Þessir smáfuglar skynja heim sem er mun litríkari en okkar, fullur af sjónrænum vísbendingum sem menn taka aldrei eftir, í gegnum liti sem við getum ekki ímyndað okkur. Í raun sagði þróunarfræðingurMary (Cassie) Stoddardí Princeton:
Menn eru litblindir í samanburði við fugla og mörg önnur dýr.
Hjá öðrum kolmfuglum virðast magenta hálsfjaðrir þessa karlkyns líklega vera útfjólublátt+fjólublátt samsettur litur. Mynd með David Inouye (U. frá Maryland-College Park)/Princeton háskólinn.
Þegar kemur að litasjón geturðu þakkaðkeilufrumurísjónhimnuaf auga þínu. Menn hafa þrjár gerðir af lit keilum sem gera okkur viðkvæm fyrir rauðu, grænu og bláu ljósi. Fuglar hafa fjórða lit keilu sem getur greintútfjólublátt ljós. Pínulitlir kolmfuglarnir sjá einnig samsetta liti eins og útfjólublátt+grænt og útfjólublátt+rautt, samkvæmt nýju rannsóknunum. Kolmfuglarnir treysta á aukna litaskyn sitt til að finna mat, blunda maka, flýja rándýr og sigla á fjölbreyttu landslagi, sögðu þessir vísindamenn.
Til að rannsaka hvernig fuglar skynja lit, könnuðu Stoddard og rannsóknarteymi hennar litasjón fugla í náttúrulegu umhverfi. Þeir unnu áRocky Mountain líffræðileg rannsóknarstofaí Gothic, Colorado, þjálfa villta breiðhala kólibrífugla (Selasphorus platycercus) að taka þátt í litasjónartilraunum. Í vísindamönnumyfirlýsing, Útskýrði Stoddard:
Ítarlegar skynjunartilraunir á fuglum eru gerðar á rannsóknarstofunni, en við hættum að missa af heildarmyndinni af því hvernig fuglar raunverulega nota litasjón í daglegu lífi sínu.
Hummingbirds eru fullkomin til að rannsaka litasjón í náttúrunni. Þessir sykurvinir hafa þróast til að bregðast við blómlitum sem auglýsa nektarverðlaun, svo þeir geta lært litasamtök hratt og með lítilli þjálfun.
Liðið sagði að það hefði sérstakan áhuga áóskoðaðlitasamsetningar, sem fela í sér litbrigði frá víða aðskildum hlutum litrófsins. Það er öfugt, þeir sögðu:
... í blöndur af nálægum litum eins og blágráu (blágrænu) eða gulu (grænu-rauðu). Hjá mönnum er fjólublátt skýrasta dæmið um litlausan lit. Tæknilega séð er fjólublátt ekki í regnboganum: það kemur upp þegar bláu (stuttbylgju) og rauðu (langbylgju) keilurnar eru örvaðar, en ekki grænar (miðbylgju) keilur.
Þó að menn hafi aðeins einn litrófslitinn - fjólubláan - geta fuglar fræðilega séð allt að fimm: fjólubláan, útfjólubláan+rauðan, útfjólubláan+grænan, útfjólubláan+gulan og útfjólubláan+fjólubláan.
Skoða stærri. | Infographic eftir Stoddard Lab/Princeton háskólinn.
Stoddard og samstarfsmenn hennar hönnuðu röð tilrauna til að prófa hvort kólibrífuglar sjái þessa litrófslausu liti. Þeir gerðu útimannatilraunir á hverju sumri í þrjú ár og byrjuðu með par af sérsniðnum „fuglasýn“ LED rörum sem eru forritaðar til að sýna fjölbreytt úrval af litum, þar með talið ósýnilegum litum eins og útfjólubláu+grænu. Næst gerðu þeir tilraunir á alpaengi þar sem kólibrífuglar hafa oft heimsótt. Í yfirlýsingu þeirra sagði:
Á hverjum morgni stóðu rannsakendur upp fyrir dögun og settu upp tvo fóðrari: einn með sykurvatni og hinn venjulegt vatn. Við hliðina á hverjum fóðrara settu þeir LED rör. Slöngan við hliðina á sykurvatninu gaf frá sér einn lit, en sá við hliðina á venjulegu vatninu sendi frá sér annan lit. Vísindamennirnir skiptu reglulega um stöðu hinna gefandi og óverðlaunuðu túpa, þannig að fuglarnir gátu ekki einfaldlega notað staðsetningu til að finna sætan skemmtun. Þeir gerðu einnig eftirlitstilraunir til að tryggja að örsmáu fuglarnir notuðu ekki lykt eða aðra óviljandi vísbendingu til að finna verðlaunin. Á nokkrum klukkustundum lærðu villtir kólibrífur að heimsækja gefandi litinn. Með því að nota þessa uppsetningu skráðu vísindamennirnir yfir 6.000 matarheimsóknir í röð 19 tilrauna.
Tilraunirnar leiddu í ljós að kolmfuglar geta séð margs konar litrófsleita, þar á meðal fjólublátt, útfjólublátt+grænt, útfjólublátt+rautt og útfjólublátt+gult. Til dæmis greindu kolmfuglar auðveldlega útfjólublátt+grænt frá hreinu útfjólubláu eða hreinu grænu og þeir gerðu greinarmun á tveimur mismunandi blöndum af útfjólubláu+rauðu ljósi - einu rauðara, einu minna.
Harold Eyster, UBC Ph.D. nemandi og meðhöfundur rannsóknarinnar sagði:
Það var ótrúlegt að horfa á. Útfjólublátt+grænt ljós og grænt ljós leit út fyrir að vera eins og við, en kolmfuglarnir héldu rétt að velja útfjólublátt+grænt ljós í tengslum við sykurvatn. Tilraunir okkar gerðu okkur kleift að fá smá innsýn í hvernig heimurinn lítur út fyrir kolibrá.
Jafnvel þó að kolmfuglar geti skynjað litlausa liti getur verið erfitt að meta hvernig þessir litir birtast fuglum, sögðu vísindamennirnir. Ben Hogan, doktor við rannsóknir hjá Princeton og meðhöfundur rannsóknarinnar, sagði:
Það er ómögulegt að vita hvernig fuglarnir skynja þessa liti. Er útfjólublátt+rautt blanda af þessum litum, eða alveg nýr litur? Við getum aðeins vangaveltur.
Stoddard bætti við:
Að ímynda sér auka vídd litasjónarmála - það er unaður og áskorunin við að rannsaka hvernig skynjun fugla virkar. Sem betur fer sýna kolibrífuglarnir að þeir geta séð hluti sem við getum ekki séð.
David Inouye, sem er tengdur háskólanum í Maryland og miðstöðinni þar sem rannsóknin fór fram, bætti við:
Litirnir sem við sjáum á svæðum villtra blóma á rannsóknarsvæðinu okkar, villiblómarhöfuðborginni í Colorado, eru töfrandi fyrir okkur, en ímyndaðu þér hvernig blómin líta út fyrir fugla með þá auka skynjunarvídd.
Vísindamennirnir sögðu að hið mikla úrval af litrófslitum sem fuglar fái sé afleiðing af fornu fjögurra lita-keilu sjónkerfi þeirra. Stoddard útskýrði:
Fjórlitning- með fjórar lit keilutegundir - þróast hjá snemma hryggdýrum. Þetta litaskoðunarkerfi er viðmið fyrir fugla, marga fiska og skriðdýr og það var nánast örugglega til í risaeðlum. Við teljum að hæfileikinn til að skynja marga ósýnilega liti sé ekki bara afbragð kolmfugla heldur útbreiddur eiginleiki dýra litasjónarmiða.
Rannsóknarhópurinn rannsakaði kolmfugla í líffræðilegu rannsóknarstofunni í Rocky Mountain í Gothic, Colorado. Í mikilli hæðinni, í nærri 10.000 fetum (3.000 metra) hæð, búa margir breiðhala kolmfuglar. Rannsóknarhópurinn innihélt (frá vinstri): prófessor Mary „Cassie“ Stoddard; Cole Morokhovich í flokki 2020; Harold Eyster, Ph.D. nemi við háskólann í British Columbia; og nýdoktorsrannsóknarfélagi Ben Hogan. Stoddard, Eyster og Hogan eru höfundarpappírbirtist í þessari viku íPNAS. Mynd í gegnumPrinceton háskólinn.
Niðurstaða: Ný tilraunaröð sýnir að villtir kolmfuglar skynja verulega litríkari heim en okkar, fullur af sjónrænum vísbendingum sem fólk getur aldrei skynjað með litum sem við getum ekki ímyndað okkur.
Heimild: Villtir kólibrífuglar gera greinarmun á litrófslitum