Jauna kameru sistēmas tehnoloģija ir paredzēta, lai mainītu to, kā ekologi un filmu veidotāji saprot un vizualizē dažādu dzīvnieku krāsu uztveri to dabiskajā vidē.
Pētījumu vadīja Vera Vasas no Saseksas UniversitāteApvienotajā Karalistē, un kolēģi no Hanley Color Laboratory in Džordža Meisona universitātemēs.
Kā dzīvnieki redz krāsu?
Tradicionāli dažādu sugu unikālās vizuālās pasaules cilvēkiem lielākoties ir palikušas noslēpums. Daudzi dzīvnieki, piemēram, medus bites un daži putni, Krāsu uztveršana, kas pārsniedz cilvēka spējas, piemēram, ultravioleto gaismu.
Šī atšķirība izriet no fotoreceptoru daudzveidības viņu acīs. Šo krāsu uztveres izpratne ir ļoti svarīga, lai gūtu priekšstatu par dzīvnieku saziņu un navigāciju.
Lai gan viltus krāsu fotogrāfija sniedza ieskatu šajā pasaulē, to kavēja ierobežojumi, piemēram, laikietilpīgi procesi, īpašas apgaismojuma prasības un nespēja uztvert kustību.
Lai risinātu šīs problēmas, pētnieku komanda izstrādāja modernu kameru un programmatūras sistēmu, kas spēj ierakstīt un apstrādāt videoklipus dabiskā apgaismojuma apstākļos.
Kamera redz krāsas tāpat kā dzīvnieki
Kā parādīts šajā attēlāSistēma ieraksta četros krāsu kanālos: zilā, zaļā, sarkanā un ultravioletā. Pēc tam tas pārvērš šos datus “uztveres vienībās”, būtībā pārvēršot tos formātā, kas atkārto dzīvnieka redzi, pamatojoties uz zināmiem fotoreceptoru datiem.
Iespaidīgi, salīdzinot ar tradicionālajām spektrofotometrijas metodēm, šī jaunā sistēma ir vairāk nekā 92% precīza, prognozējot dzīvnieku uztvertās krāsas.
Šis jauninājums paver vēl nebijušus apvāršņus zinātniskiem pētījumiem. Tas nodrošina zinātniekiem rīku, lai izpētītu dinamisko, krāsaino pasauli, kādu to redz zinātnieks dažādi veidi.
Turklāt filmu veidotāji tagad savos darbos var izveidot precīzākus un saistošākus dzīvnieku redzējuma attēlojumus.
Šīs sistēmas praktiskumu vēl vairāk uzlabo tās konstrukcija no viegli pieejamām komerciālām kamerām, kas ir iekļautas modulārā 3D drukātā korpusā.
Turklāt pievienotā programmatūra ir atvērtā pirmkoda, kas prasa turpmāku attīstību un pielāgošanu pētniecības aprindās.
Piemēram, šajā fotoattēlā kamera iemūžina izsmieklu zaļā mežā, bet tajā ir redzama šī skaistā dabas aina Kā tas parādītos putnu acīm.
Pārvarot plaisu starp cilvēkiem un dzīvniekiem
Vecākais autors Daniels Hanlijs daiļrunīgi rezumē projekta nozīmi.
“Mūs jau sen aizrauj tas, kā dzīvnieki redz pasauli. Jaunas sensorās ekoloģijas metodes ir ļāvušas mums izsecināt statiskas ainas no dzīvnieka perspektīvas. Tomēr izpratne par viņu uztveri par kustīgiem objektiem, kas ir ļoti svarīgi tādām darbībām kā barības atrašanās vietas noteikšana vai … Partnera izvēle – ēna netverama.
“Mūsu izstrāde nodrošina rīkus ekologiem un filmu veidotājiem, lai precīzi uztvertu un parādītu krāsas, ko dzīvnieks uztver kustībā, un tas ir liels progress mūsu pētījumos par dzīvnieku uzvedību un izziņu,” viņš secināja.
Apakšējā līnija ir šī Novatoriska kameru sistēma Tas nozīmē ne tikai tehnoloģisku izrāvienu, bet arī jaunu nodaļu mūsu izpratnē par dzīvnieku valsti, tuvinot mūs pasaules pieredzei ar viņu acīm.
Jauna kamera parāda, kā dzīvnieki redz krāsas
Ziemeļu izsmiekls putns (Mimus polyglottos) putnu redzējumā
Šajā videoklipā divi ziemeļu izsmieklu putni mijiedarbojas kokā ar nepatiesām krāsām. Konkrēti, videoklipā ir parādīti zili zaļie un sarkanie kvantu slazdi attiecīgi zilā, zaļā un sarkanā krāsā, un UV kvantu slazdi ir pārklāti kā purpursarkani.
Lai gan 80 mm objektīvs nav paredzēts tālu objektu fotografēšanai, sistēma labi tver putnu redzes attēlus un parāda putnu baltos (UV atstarojošos caur redzamajām spektra daļām) spalvu plankumus.
Tas arī parāda, ka debesis ir iekrāsotas galvenokārt ultravioletajā gaismā (t.i., šķiet purpursarkanā krāsā), jo īsāki viļņu garumi ir pakļauti palielinātai Reilija izkliedei. Tādējādi, lai gan debesis mūsu acīm var šķist zilas, daudziem citiem organismiem tās var šķist ultravioleti zilas.
Zaigojošas pāva spalvas, kas redzamas caur 4 dažādu dzīvnieku acīm.
Kameras sistēma var izmērīt no leņķa atkarīgas struktūras krāsas, piemēram, zaigošanu. Šeit tas ir ilustrēts ar ļoti zaigojoša pāva video (Pāvo Kristatos) spalva.
Šajā videoklipā redzamās krāsas attēlo (a) pāvu Pāvo Kristatos Viltus krāsa, kur kvantu nozvejas ir attēlotas zilā, zaļā un sarkanā krāsā, attiecīgi zilā, zaļā un sarkanā krāsā, un UV ir pārklāts ar fuksīnu.
Interesanti, ka zaigošana ir izteiktāka pāviem nekā (b) cilvēkiem (standarta krāsas), (c) medus bitēm vai (d) suņiem.
Kāpurķēžu displejs cīņai ar plēsējiem Apis Vīzija.
Šajā video ir redzama melna bezdelīga Papilio Polixenes Kāpurs parāda savu osmetriju. Zinātnieki demonstrē šo video viltotās medus bišu krāsās, kur UV, zilās un zaļās gaismas kvantu uztveršana tiek parādīta attiecīgi zilā, zaļā un sarkanā krāsā.
Dzeltenās (cilvēka) osmotērijas, kā arī dzeltenie plankumi gar kāpura muguru UV staros spēcīgi atstarojas un parādās purpursarkanā krāsā, kad krāsas pāriet uz medus bišu viltus krāsām (piemēram, pret UV jutīgo un zaļo jutīgo fotoreceptoru spēcīgo reakciju medus bitēm), kas attēlotas zilā krāsā. un sarkans, attiecīgi).
Daudzi kāpuru plēsēji redz ultravioleto gaismu, un tādējādi šī krāsa var būt efektīvs pozicionālais signāls.
Vairāk par dzīvniekiem, kamerām un krāsu redzi
Kā minēts iepriekš, veids, kā dzīvnieki uztver krāsas, ir aizraujošs ceļojums pasaulē ārpus cilvēka redzesloka. Atšķirībā no cilvēkiem, daudzi dzīvnieki redz krāsas spektros, kurus mēs tik tikko spējam iedomāties.
Cilvēki parasti uztver trīs pamatkrāsas: sarkanu, zaļu un zilu. Bet tā ir tikai neliela daļa no krāsu spektra dzīvnieku valstībā.
Piemēram, bites un putni var redzēt ultravioleto gaismu, kas mums ir neredzama. Šai spējai ir izšķiroša nozīme viņu izdzīvošanā, palīdzot viņiem atrast pārtiku un orientēties vidē.
Ārpus cilvēka saprašanas
Ņemiet vērā dievlūdzēju garneļu — okeāna iemītnieku ar vienu no vissarežģītākajām zināmajām redzes sistēmām.
Tas spēj uztvert polarizētu gaismu, un tam ir divpadsmit līdz sešpadsmit veidu krāsu fotoreceptoru šūnas (cilvēkiem ir trīs).
Šī izcilā redze palīdz viņiem pamanīt upuri, plēsējus un dzīvesbiedrus sarežģītajā zemūdens pasaulē.
Dzīvnieku krāsu redze neaprobežojas tikai ar dažādu krāsu redzi; Tas ir par izdzīvošanu. Piemēram, dažas čūskas izmanto infrasarkano redzi, lai tumsā medītu siltasiņu upuri.
No otras puses, ziemeļbrieži izmanto ultravioleto redzi, lai atklātu plēsējus atstarojošās, sniegotās ainavās, kas ir būtiska viņu izdzīvošanas prasme skarbā klimatā.
Cilvēki gūst ieskatu
Evolūcijai ir svarīga loma šajā krāsu redzes daudzveidībā. Dzīvnieki ir attīstījuši savas unikālās krāsu redzes spējas, pamatojoties uz viņu vides vajadzībām un izdzīvošanas izaicinājumiem.
Šis evolūcijas process ir radījis bagātīgu vizuālo spēju gobelēnu visā dzīvnieku valstībā.
Mūsdienās līdz ar tehnoloģiju attīstību cilvēki sāk saprast un pat iztēloties, kā dzīvnieki redz pasauli.
Šī izpratne ne tikai padziļina mūsu izpratni par dabas sarežģītību, bet arī paver jaunus apvāršņus ekoloģijā, uzvedības pētījumos un pat tehnoloģiju dizainā, ko iedvesmojusi dabas atjautība.
Īsāk sakot, dzīvnieku krāsu redzes pasaule ir dinamiska un sarežģīta, piedāvājot perspektīvu kaleidoskopu, kas tālu pārsniedz cilvēka spējas.
Turpinot pētīt un izprast šīs perspektīvas, mēs gūstam dziļāku izpratni par dabisko pasauli un daudzveidīgajām radībām, kas tajā apdzīvo.
Pilns pētījums tika publicēts žurnālā PLoS bioloģija.
Videoklipiem, kas parāda, kā kamera darbojas dabā, noklikšķiniet šeit…
—–
Patīk tas, ko es lasīju? Abonējiet mūsu biļetenu, lai iegūtu aizraujošus rakstus, ekskluzīvu saturu un jaunākos atjauninājumus.
—–
Apmeklējiet mūs EarthSnap — bezmaksas lietotnē, ko jums piedāvā Ēriks Ralls un Earth.com.
—–
