Nová technológia kamerového systému má zmeniť spôsob, akým ekológovia a filmári chápu a vizualizujú vnímanie farieb rôznych zvierat v ich prirodzenom prostredí.
Tento výskum viedla Vera Vasas Univerzita v SussexeUK a kolegov z Hanley Color Lab Univerzita Georgea Masonamy.
Ako zvieratá chápu farbu?
Tradične jedinečný vizuálny svet rôznych druhov zostával pre ľudí do značnej miery záhadou. veľa zvierat, ako sú včely a iné Vták, Vnímanie farieb nad ľudské schopnosti, ako je ultrafialové svetlo.
Tento rozdiel vzniká v dôsledku rôznych fotoreceptorov v ich očiach. Pochopenie týchto farebných vnemov je dôležité pre pochopenie komunikácie a navigácie zvierat.
Hoci zobrazovanie vo falošných farbách ponúkalo pohľad na tento svet, brzdili ho obmedzenia, ako sú časovo náročné procesy, špecifické požiadavky na osvetlenie a neschopnosť zachytiť pohyb.
Na riešenie týchto výziev výskumný tím vyvinul najmodernejší kamerový a softvérový systém schopný zaznamenávať a spracovávať video v prirodzených svetelných podmienkach.
Fotoaparát vidí farby ako zvieratá
Ako je možné vidieť na tomto obrázku,Systém zaznamenáva v štyroch farebných kanáloch: modrý, zelený, červený a UV. Potom tieto údaje prevedie na „percepčné jednotky“ – v podstate ich prevedie do formátu, ktorý napodobňuje videnie zvierat na základe známych údajov o fotoreceptoroch.
Pôsobivo, v porovnaní s tradičnými metódami spektrofotometrie, tento nový systém tvrdí viac ako 92% presnosť pri predpovedaní farieb, ktoré zvieratá vidia.
Táto inovácia otvára bezprecedentné možnosti vedeckého výskumu. Vybavuje vedcov nástrojom na preskúmanie dynamického, farebného sveta tak, ako ho vidíte rôzne druhy,
Okrem toho môžu teraz filmári vo svojich dielach vytvárať presnejšie a atraktívnejšie zobrazenia zvieracieho videnia.
Praktickosť tohto systému je ďalej vylepšená jeho konštrukciou z ľahko dostupných komerčných kamier, uzavretých v modulárnom kryte z 3D tlače.
Sprievodný softvér je navyše otvoreným zdrojom, čo umožňuje ďalší vývoj a adaptáciu v rámci výskumnej komunity.
Napríklad na tomto obrázku kamera zachytáva posmievajúceho sa vtáka v zelenom lese, ale zobrazuje sa táto krásna prírodná scéna Ako sa zdá z vtáčej perspektívy,
Preklenutie priepasti medzi ľuďmi a zvieratami
Hlavný autor Daniel Hanley jasne hovorí o dôležitosti projektu.
„Už dlho nás fascinuje, ako zvieratá vidia svet. Moderné techniky v senzorickej ekológii nám umožnili vizualizovať statické scény z perspektívy zvieraťa. Pochopenie ich vnímania pohybujúcich sa objektov – kľúčové pre činnosti, ako je hľadanie jedla alebo výber kamarátov – však zostalo nepolapiteľné,“ vysvetlil Hanley.
Dospeli k záveru: „Náš vývoj ponúka nástroje pre ekológov a filmárov na presné zachytenie a zobrazenie farieb vnímaných zvieratami v pohybe, čo predstavuje významný pokrok v našom štúdiu správania a vnímania zvierat.“
Skrátka to popredný kamerový systém Nielen technologický prelom, ale aj nová kapitola v našom chápaní ríše zvierat, ktorá nám približuje prežívanie sveta ich očami.
Nová kamera ukazuje, ako zvieratá vidia farby
Posmievač severský (Mimus polyglottos) vo videní vtákov.
V tomto videu sú vidieť 2 vtáky severského mockingbird pri interakcii na strome vo falošných farbách. Konkrétne vo videu sú modré, zelené a červené kvantové úlovky zobrazené ako modré, zelené a červené a UV kvantové úlovky sú znázornené ako purpurová.
Zatiaľ čo 80 mm šošovka nie je navrhnutá na zobrazovanie vzdialených objektov, systém dobre zachytáva snímky z pohľadu vtákov a zachytáva „vtáčie biele“ (odrážajúce sa od UV cez viditeľné časti spektra) škvrny ich peria.
Ukazuje tiež, že obloha je vystavená zvýšenému Rayleighovmu rozptylu v dôsledku kratších vlnových dĺžok, pretože obloha vyzerá prevažne vo farbe UV (t. j. purpurová). A tak, zatiaľ čo obloha sa našim očiam môže zdať modrá, mnohým iným organizmom sa bude javiť ako UV modrá.
Dúhové pávie perá so 4 rôznymi zvieracími očami.
Kamerové systémy môžu merať štrukturálne farby závislé od uhla, ako je iridescence. Toto je tu ilustrované prostredníctvom videa extrémne dúhového páva (pavo cristatus) Krídlo.
Farba (A) v tomto videu predstavuje páva pavo cristatus Falošná farba, kde modré, zelené a červené kvantové úlovky sú reprezentované ako modrá, zelená a červená a UV je prekryté ako purpurová.
Zaujímavé je, že iridescencia je výraznejšia pre pávy ako pre (b) ľudí (štandardná farba), (c) včely alebo (d) psy.
Displej húsenice proti predátorom včela medonosná Vízia.
Toto video ukazuje čierny lastovičník papilio polyxán Caterpillar ukazuje svoju osmetáriu. Vedci zobrazujú toto video včiel vo falošných farbách, takže UV, modré a zelené kvantové úlovky sú zobrazené ako modré, zelené a červené.
Žlté (ľudské) osmateria, ako aj žlté škvrny na zadnej strane húsenice sa silne odrážajú v UV žiarení a javia sa ako purpurové, keď sa farba posunie k falošným farbám včiel (fotoreceptory citlivé na UV a zelenú včiel ako silná odpoveď na ) sú zobrazené modrou a červenou farbou).
Mnoho predátorov húseníc vníma UV žiarenie, a preto môže byť toto sfarbenie účinným aposematickým signálom.
Viac o zvieratách, fotoaparátoch a farebnom videní
Ako je uvedené vyššie, spôsob, akým zvieratá vnímajú farby, je fascinujúca cesta do sveta mimo ľudské videnie. Na rozdiel od ľudí mnohé zvieratá vidia farby, ktoré si len ťažko vieme predstaviť.
Ľudia vo všeobecnosti vnímajú tri základné farby: červenú, zelenú a modrú. Ale to je len zlomok farebného spektra v živočíšnej ríši.
Napríklad včely a vtáky môžu vidieť ultrafialové svetlo, ktoré je pre nás neviditeľné. Táto schopnosť hrá dôležitú úlohu pri ich prežití, pomáha pri hľadaní potravy a orientácii v ich prostredí.
mimo ľudského vnímania
Vezmite si krevety mantis, morského tvora s jedným z najkomplexnejších známych systémov videnia.
Dokáže vnímať polarizované svetlo a má dvanásť až šestnásť typov fotoreceptorových buniek pre farbu (ľudia majú tri).
Táto výnimočná vízia im pomáha nájsť korisť, predátorov a kamarátov v zložitom podmorskom svete.
Farebné videnie u zvierat nie je len o videní škály farieb; Ide o prežitie. Napríklad niektoré hady používajú infračervené videnie na lov teplokrvnej koristi v tme.
Na druhej strane, soby používajú ultrafialové videnie na zisťovanie predátorov v zasneženej reflexnej krajine, čo je zručnosť životne dôležitá pre ich prežitie v drsnom podnebí.
človek získava prehľad
Evolúcia hrá dôležitú úlohu v tejto rozmanitosti farebného videnia. Zvieratá si vyvinuli svoje jedinečné schopnosti farebného videnia na základe ich environmentálnych potrieb a výziev prežitia.
Tento evolučný proces vyústil do bohatej tapisérie vizuálnych schopností v celej živočíšnej ríši.
Dnes, s pokrokom v technológii, ľudia začínajú chápať a dokonca si predstavovať, ako zvieratá vidia svet.
Toto pochopenie nielen prehlbuje naše chápanie zložitosti prírody, ale otvára aj nové cesty v ekológii, behaviorálnych štúdiách a dokonca aj technologickom dizajne inšpirovanom vynaliezavosťou prírody.
Stručne povedané, svet farebného videnia zvierat je živý a komplexný a ponúka kaleidoskop perspektív ďaleko za hranicami ľudských schopností.
Ako pokračujeme v skúmaní a chápaní týchto perspektív, získavame hlbšie uznanie prírodného sveta a rozmanitých tvorov, ktoré ho obývajú.
Celá štúdia bola publikovaná v časopise Biológia PLOS,
Pre videá, ktoré ukazujú, ako fotoaparát funguje v prírode, Kliknite tu…
,
Ako čítate? Prihláste sa na odber nášho bulletinu a získajte zaujímavé články, exkluzívny obsah a najnovšie aktualizácie.
,
Pozrite si nás na EarthSnap, bezplatnej aplikácii, ktorú vám prinášajú Eric Rawls a Earth.com.
,
