Nauja kamerų sistemos technologija yra skirta pakeisti tai, kaip ekologai ir filmų kūrėjai supranta ir vizualizuoja skirtingų gyvūnų spalvų suvokimą jų natūralioje aplinkoje.

Tyrimui vadovavo Vera Vasas iš Sasekso universitetasJK, ir kolegos iš Hanley spalvų laboratorijos George'o Masono universitetasmes.

Kaip gyvūnai mato spalvas?

Tradiciškai unikalūs skirtingų rūšių vizualiniai pasauliai žmonėms liko paslaptimi. Daugelis gyvūnų, tokių kaip bitės ir kai kurie paukščiai, Suvokti spalvas, kurios nepatenka į žmogaus galimybes, pavyzdžiui, ultravioletinę šviesą.

Šis skirtumas kyla dėl jų akių fotoreceptorių įvairovės. Šių spalvų suvokimo supratimas yra labai svarbus norint suprasti gyvūnų bendravimą ir navigaciją.

Nors klaidinga spalvota fotografija leido pažvelgti į šį pasaulį, tai trukdė tokie apribojimai kaip daug laiko reikalaujantys procesai, specifiniai apšvietimo reikalavimai ir nesugebėjimas užfiksuoti judesio.

Siekdama išspręsti šiuos iššūkius, tyrėjų komanda sukūrė pažangią kamerą ir programinės įrangos sistemą, galinčią įrašyti ir apdoroti vaizdo klipus natūralaus apšvietimo sąlygomis.

Kamera mato spalvas kaip gyvūnai

Kaip parodyta šiame paveikslėlyjeSistema įrašo keturiais spalvų kanalais: mėlyna, žalia, raudona ir ultravioletine. Tada jis paverčia šiuos duomenis į „suvokimo vienetus” – iš esmės paverčia juos į formatą, kuris atkartoja gyvūno regėjimą, remiantis žinomais fotoreceptorių duomenimis.

Įspūdingai, lyginant su tradiciniais spektrofotometrijos metodais, ši nauja sistema yra daugiau nei 92 % tiksli numatant gyvūnų matomas spalvas.

Ši naujovė atveria dar neregėtus horizontus moksliniams tyrimams. Tai suteikia mokslininkams įrankį tyrinėti dinamišką, spalvingą pasaulį, kokį jį mato mokslininkas įvairių tipų.

Be to, dabar filmų kūrėjai savo darbuose gali sukurti tikslesnius ir patrauklesnius gyvūnų matymo vaizdus.

Šios sistemos praktiškumą dar labiau padidina jos konstrukcija iš lengvai prieinamų komercinių fotoaparatų, įdėta į modulinį 3D spausdintą korpusą.

Be to, pridedama programinė įranga yra atvirojo kodo, todėl ją reikia toliau tobulinti ir pritaikyti mokslinių tyrimų bendruomenei.

Pavyzdžiui, šioje nuotraukoje fotoaparatas užfiksuoja besityčiojantį paukštį žaliame miške, bet rodo šią nuostabią gamtos vaizdą. Kaip atrodytų paukščių akimis.

Atotrūkio tarp žmonių ir gyvūnų mažinimas

Vyresnysis autorius Danielis Hanley iškalbingai apibendrina projekto svarbą.

„Mus jau seniai žavėjo tai, kaip gyvūnai mato pasaulį. Nauji jutiminės ekologijos metodai leido mums daryti išvadą apie statines scenas iš gyvūno perspektyvos. Tačiau suprasti jų judančių objektų suvokimą, o tai labai svarbu atliekant tokias veiklas kaip ieškant maisto ar … Išsirinkti partnerį – šešėlis nepagaunamas.

„Mūsų plėtra suteikia ekologams ir filmų kūrėjams įrankius, skirtus tiksliai užfiksuoti ir parodyti spalvas, kurias gyvūnas suvokia judėdamas, o tai reiškia didelę pažangą tiriant gyvūnų elgesį ir pažinimą“, – padarė išvadą jis.

Apatinė eilutė yra tokia Novatoriška kamerų sistema Tai ne tik reiškia technologinį proveržį, bet ir naują mūsų supratimo apie gyvūnų karalystę skyrių, priartinantį mus prie pasaulio pažinimo jų akimis.

Nauja kamera rodo, kaip gyvūnai mato spalvas

Šiaurinis tyčiojamasis paukštis (Mimus polyglottos) paukščių regėjime

Šiame vaizdo įraše du šiauriniai pašaipiai bendrauja klaidingų spalvų medyje. Konkrečiai, vaizdo įraše mėlynai žalios ir raudonos spalvos kvantiniai spąstai rodomi atitinkamai mėlynos, žalios ir raudonos spalvos, o UV kvantiniai spąstai yra padengti purpurine spalva.

Nors 80 mm objektyvas nėra skirtas fotografuoti tolimus objektus, sistema gerai fiksuoja paukščių matymo vaizdus ir rodo „paukščių baltus“ (UV atspindinčius per matomas spektro dalis) jų plunksnų dėmės.

Tai taip pat rodo, kad dangus dažniausiai nuspalvinamas ultravioletinėje šviesoje (t. y. atrodo purpurinė), nes trumpesni bangos ilgiai yra veikiami padidėjusio Rayleigh sklaidos. Taigi, nors mūsų akims dangus gali atrodyti mėlynas, daugeliui kitų organizmų jis gali atrodyti ultravioletinis mėlynas.

Žiūrėkite vaizdo įrašą čia…

Vaivorykštės povo plunksnos, matomos 4 skirtingų gyvūnų akimis.

Kameros sistema gali išmatuoti nuo kampo priklausančias struktūrines spalvas, tokias kaip vaivorykštė. Tai čia iliustruojama vaizdo įrašu apie labai vaivorykštį povą (Pavo Christatos) plunksna.

Šiame vaizdo įraše pateiktos spalvos žymi (a) povą Pavo Christatos Klaidinga spalva, kai kvantiniai laimikiai pavaizduoti mėlynai, žaliai ir raudonai atitinkamai mėlynai, žaliai ir raudonai, o UV spinduliai padengti purpurine spalva.

Įdomu tai, kad povų vaivorykštė yra ryškesnė nei (b) žmonėms (standartinės spalvos), (c) bitėms ar (d) šunims.

Visą vaizdo įrašą žiūrėkite čia…

Vikšrų ekranas kovai su plėšrūnais Apis Vizija.

Šiame vaizdo įraše parodyta juodoji kregždė Papilio Polixenes Vikšras rodo savo osmetriją. Mokslininkai demonstruoja šį vaizdo įrašą netikromis bičių spalvomis, kur kvantiniai UV, mėlynos ir žalios šviesos laimikiai rodomi atitinkamai mėlyna, žalia ir raudona spalva.

Geltonos (žmogaus) osmoterijos, taip pat geltonos dėmės palei vikšro nugarą stipriai atspindi UV spindulius ir atrodo violetinės, kai spalvos pereina į melagingas bičių spalvas (pvz., stiprus UV jautrių ir žaliai jautrių fotoreceptorių atsakas bitėse), pavaizduotas mėlyna spalva. ir raudona, atitinkamai).

Daugelis lervų plėšrūnų mato ultravioletinę šviesą, todėl ši spalva gali būti veiksmingas padėties signalas.

Visą vaizdo įrašą žiūrėkite čia…

Daugiau apie gyvūnus, fotoaparatus ir spalvų matymą

Kaip aptarta aukščiau, tai, kaip gyvūnai suvokia spalvas, yra žavinga kelionė į pasaulį už žmogaus regėjimo ribų. Skirtingai nei žmonės, daugelis gyvūnų mato spalvas spektruose, kuriuos mes vos įsivaizduojame.

Žmonės paprastai suvokia tris pagrindines spalvas: raudoną, žalią ir mėlyną. Tačiau tai tik maža gyvūnų karalystės spalvų spektro dalis.

Pavyzdžiui, bitės ir paukščiai gali matyti ultravioletinę šviesą, kuri mums nematoma. Šis gebėjimas vaidina lemiamą vaidmenį jų išlikimui, padedant susirasti maisto ir naršyti aplinkoje.

Už žmogaus supratimo ribų

Paimkite mantis krevetes, kurios gyvena vandenyne ir turi vieną sudėtingiausių žinomų regėjimo sistemų.

Jis gali suvokti poliarizuotą šviesą ir turi nuo dvylikos iki šešiolikos spalvų fotoreceptorių ląstelių tipų (žmonės turi tris).

Šis išskirtinis regėjimas padeda jiems pastebėti grobį, plėšrūnus ir draugus sudėtingame povandeniniame pasaulyje.

Gyvūnų spalvinis matymas neapsiriboja įvairių spalvų matymu; Tai apie išgyvenimą. Pavyzdžiui, kai kurios gyvatės naudoja infraraudonųjų spindulių regėjimą tamsoje medžiodamos šiltakraujus grobį.

Kita vertus, šiaurės elniai naudoja ultravioletinį regėjimą, kad aptiktų plėšrūnus atspindinčiame, sniego kraštovaizdyje, o tai yra labai svarbus jų išgyvenimo atšiauriame klimate įgūdis.

Žmonės įgyja įžvalgų

Evoliucija vaidina svarbų vaidmenį šioje spalvų matymo įvairovėje. Gyvūnai sukūrė savo unikalius spalvų matymo gebėjimus, atsižvelgdami į jų aplinkos poreikius ir išgyvenimo iššūkius.

Šis evoliucinis procesas lėmė turtingą regėjimo gebėjimų gobeleną visoje gyvūnų karalystėje.

Šiandien, tobulėjant technologijoms, žmonės pradeda suprasti ir net įsivaizduoti, kaip gyvūnai mato pasaulį.

Šis supratimas ne tik pagilina mūsų supratimą apie gamtos sudėtingumą, bet ir atveria naujus horizontus ekologijos, elgsenos tyrimų ir netgi gamtos išradingumo įkvėpto technologijų dizaino srityse.

Trumpai tariant, gyvūnų spalvų matymo pasaulis yra gyvybingas ir sudėtingas, siūlantis perspektyvų kaleidoskopą, gerokai viršijantį žmogaus galimybes.

Toliau tyrinėdami ir suprasdami šias perspektyvas, įgyjame gilesnį gamtos pasaulio ir jame gyvenančių būtybių įvertinimą.

Visas tyrimas buvo paskelbtas žurnale PLoS biologija.

Vaizdo įrašams, kuriuose parodyta, kaip fotoaparatas veikia gamtoje, paspauskite čia…

—

Patinka tai, ką skaičiau? Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį, kad gautumėte patrauklių straipsnių, išskirtinio turinio ir naujausių naujienų.

—

Apsilankykite pas mus EarthSnap – nemokama programėlė, kurią jums pateikė Ericas Rallsas ir Earth.com.

—