Истинные цвета: как птицы видят мир

1. Секретные сигналы?
2. Mate Choice
3. Гнездо паразитов
4. Сигналы от голодных цыпочек
5. В поисках пищи
6. Птицы и УФ-свет: глаза есть
7. Bird Research дает потребительские товары

Благодаря ультрафиолетовому зрению птицы видят мир совсем иначе, чем мы.

• Синтия Бергер
• животные
• 19 июля 2012 г.

В ранних 1970-х годах исследователь изучал способность голубей различать цвета, обнаруженные случайно, что птицы могут видеть ультрафиолетовый (УФ) свет. Открытие было признано любопытным, но не слишком важным. «Для ученых было естественно предположить, что зрение птиц похоже на зрение человека», - говорит Джеффри Хилл, орнитолог из Обернского университета и автор книги «Птичья окраска». «В конце концов, птицы и люди активны днем, мы используем яркие цвета в качестве подсказок. ... Никто по-настоящему вообразил, что птицы не могут видеть мир иначе ».
Но в течение следующих десятилетий систематическое тестирование зрения птиц выявило нечто неожиданное: многие виды птиц, не только голуби, могут видеть ультрафиолетовый свет. Действительно, за исключением ночных летающих птиц, таких как совы, глаза большинства птиц, вероятно, даже более чувствительны к ультрафиолетовому свету, чем к тому, что мы называем видимым светом. Ученые также узнали, что у многих птиц есть оперение, которое отражает ультрафиолетовый свет. Вместе эти открытия «позволили нам понять, что могут быть новые ответы на старые вопросы», - говорит биолог из университета Дрейка Мьюр Итон. Например, птицы полагаются на зрение, чтобы выбрать себе пару, найти еду и отыскать хищников. «Если вы предполагаете, что птицы видят именно то, что мы видим, у вас может быть неправильная основа для понимания поведения птиц», - говорит Итон.

Секретные сигналы?

Подумайте, как птицы выбирают партнеров. «После того, как появились первые исследования птиц и ультрафиолетового излучения, люди начали говорить:« Может быть, ваше исследование выбора супругов недействительно, потому что вы оценили цвета перьев невооруженным глазом », - говорит Питер Данн, Университет Висконсин-Милуоки. биолог, который изучает активных маленьких камышевок, называемых обыкновенными желтухоглотками (ниже). Добавляет Хилл, который исследовал выбор партнера в домашних зябликах, синих птицах и овсянках индиго: «Когда я начал работать, еще в 1980-х, мы привыкли держать цветовые диаграммы против перьев птиц» - те же квадратные чипсы для краски, которые являются отраслевой стандарт для графических дизайнеров и декораторов интерьера.

В течение последних трех десятилетий буря исследований проверила интригующее представление о том, что выбор спаривания и другие виды поведения птиц могут быть сформированы секретными визуальными сигналами, которые люди не могут видеть. Хотя предпосылка была экзотической, что способствовало этому взрыву исследований, было прозаично: технологии становились все лучше и дешевле. В частности, возросшая доступность и снижение стоимости лабораторного устройства, называемого спектрофотометром, который точно измеряет свет, отраженный или поглощенный поверхностью, позволяет ученым, если они не видят, как птица, хотя бы количественно оценить то, что видят птицы.
Первоначально многие исследователи обратили свои спектрофотометры на птиц, которые не используют яркие перья для привлечения партнеров. Например, группа шведских ученых посмотрела на голубую синицу, европейскую родственницу синицы. Как и у многих видов птиц, мужские и женские синие сиськи похожи на людей. «Стандартная литература описывает оперение как очень похожее между полами», - говорит Стаффан Андерссон, профессор экологии животных в Гетеборгском университете. «Основная проблема с этим заключением заключается в том, что он основан на слепом УФ-излучении и смещенном желтом глазе человека». Используя зонд спектрофотометрии для сканирования перьев пойманных в дикой природе птиц, Андерссон и его коллеги обнаружили, что сами синие сиськи не имеют проблема рассказывает мужчинам от женщин: у мужчин есть участок перьев на макушке головы, который сильно отражает ультрафиолетовый свет; женщины нет.

Mate Choice

Синие сиськи не одиноки. В 2005 году Итон использовал спектрофотометр для сканирования оперения в музейных шкурах 139 видов певчих птиц, у которых самцы и самки выглядят одинаково: от кедровых крылатых крыльев до ласточек сарая и пересмешников до западных лугов. Хотя ученые ранее классифицировали этих птиц вместе с 70 процентами всех видов певчих птиц как сексуально однотонные (самцы и самцы выглядят одинаково), полные 90 процентов отсканированных Итоном видов на самом деле были сексуально дихроматическими: разные, если учесть, что лучше различение цветов (в том числе ультрафиолетовых) птицами и количество отраженных ультрафиолетовых перьев. «Для самих птиц самцы и самки сильно отличаются друг от друга», - говорит Итон.
Такие результаты побудили некоторых исследователей предположить, что первичная роль птичьего ультрафиолетового зрения заключается в выборе партнеров. Действительно, в ходе лабораторных испытаний Андерссон и его коллеги обнаружили, что синие синицы женского пола сильно предпочитали самцов с самыми яркими «невидимыми» коронами - свидетельство того, что перья, отражающие ультрафиолетовое излучение, которые люди не могут видеть, выполняют свою функцию.
Однако со временем ученые пришли к выводу, что синие сиськи являются исключением из правил. Очень немногие виды птиц используют только ультрафиолетовый свет - без каких-либо других визуальных ориентиров - для привлечения и выбора партнеров. «В общем, ультрафиолетовая отражательная способность просто усиливает цветовые узоры оперения, которые мы, люди, уже видим», - говорит Данн. Среди его предметов исследования «женщины из желтоглотки предпочитают мужчин более ярких, но не только из-за одного отражения УФ-излучения. Это больше яркость перьев в целом ».

Гнездо паразитов

Итак, как птицы используют свою силу ультрафиолетового зрения? Ученые предлагают удивительное количество способов. Например, многие певчие птицы заражены паразитами на гнездах: птицами, такими как кукушки и коровьи головы с коричневой головой, которые бросают свои яйца в гнездо хозяина и оставляют тяжелую работу по уходу за детьми неохотным приемным родителям. Оказывается, некоторые потенциальные хозяева способны распознавать и отбрасывать яйца, которые, на человеческие глаза, выглядят как их собственные. Могут ли птицы реагировать на УФ-сигналы, а не на цвета, видимые людям?
Доказательства до сих пор наводят на мысль, но неубедительны. В одном из исследований, проведенных в 2007 году в Чешской Республике, песенные дрозды отвергли экспериментальные яйца, которые исследователи сочли идеальной мимикой. Оказалось, что яйцеклетки у ученых имели ультрафиолетовую отражательную способность, отличную от молочницы. Но канадское исследование 11 видов, паразитированных коровами, не обнаружило никакой корреляции: некоторые виды принимали яйца, которые соответствовали ультрафиолету; другие отвергли их.

Сигналы от голодных цыпочек

Ученые также изучают, играют ли роль УФ-сигналы после вывода яиц. Подумайте о трудолюбивых родительских птицах, переправляющих гусениц в гнездо голодных птенцов. Какой цыпленок кормит первым? В некоторых разновидностях родители указывают на размер детеныша или насколько громко и энергично он просит. Но цвет также является фактором - яркость зева (края рта) или головы, кажется, стимулирует родителя предлагать еду. Некоторые исследователи предполагают, что УФ-цвет может усилить этот эффект.
Например, у недавно заштрихованных европейских роликов на лбу есть участок с голой кожей, который отражает ультрафиолетовый свет. Их родители сталкиваются с особой проблемой, поскольку они раздают многоножки и другие лакомства: поскольку в течение нескольких дней вылупляются роликовые муфты, цыплята с первыми выводами крупнее и нуждаются в большем количестве пищи, чем цыплята, которые вылупляются позже. В исследовании, проведенном в 2011 году, испанские исследователи отметили, что более тяжелые цыплята, как правило, имеют наименьшее количество УФ-отражающих пятен на лбу; у более легких птенцов были более отражающие лбы. Чтобы проверить, помогает ли это различие родителям решить, кого кормить больше всего, ученые нанесли лосьон, похожий на солнцезащитный крем, на лоб некоторых птенцов, используя контрольный лосьон для других. Цыплята с блокатором набирали меньший вес, чем их незаблокированные гнезда, что ясно показывает, что они получают меньше пищи, когда не могут рекламировать свое состояние питания с помощью УФ-сигналов.

В поисках пищи

Птицы-родители также могут полагаться на ультрафиолетовые сигналы в поисках пищи. Многие насекомые, включая бабочек и бабочек, имеют покрытия для тела, которые сильно отражают ультрафиолетовый свет. Многие семена также являются отражающими, а ягоды и фрукты по мере созревания образуют восковую оболочку с высокой отражающей способностью. С другой стороны, большинство зеленых листьев не отражают ультрафиолетовый свет. Таким образом, даже если красная ягода кажется довольно заметной на зеленом листе человеческим глазам, для птиц этот контраст усиливается.

«Я думаю, что самое важное из того, что птицы видят в ультрафиолете, - это наше понимание того, как некоторые хищные птицы находят свою добычу», - говорит Хилл. Представьте себе, например, пустельгу (американская пустельга, справа), сидевшую высоко на телефонном проводе и исследующую поле намного ниже. «Мне всегда было интересно, как хищная птица получает достаточно еды», - говорит он. «В конце концов, вы можете пройти через травянистое поле 20 раз и никогда не увидеть мышь».
Но это потому, что мы не видим того, что видят птицы. Оказывается, одна из основных добыч обыкновенных пустельг, полевка, ведет себя как крошечная собака, используя брызги мочи, чтобы разметить свои следы сквозь высокую траву. Около 15 лет назад финские исследователи из Университета Турку обнаружили, что моча полевки отражает ультрафиолетовый свет, который ясно видны пустелькам, парящим над открытыми полями. «Как только вы поймете, что хищники могут следовать по тропе, ведущей прямо к животному, это становится намного более логичным», - говорит Хилл.
Это действительно так. В то время как люди долго задавались вопросом, на что было бы похоже парить как птица, более интересный вопрос - особенно для биологов - может быть: каково это видеть, как птица?

Синтия Бергер - писательница из Пенсильвании и бывший главный редактор журнала Living Bird .

Птицы и УФ-свет: глаза есть

Как птицы обнаруживают ультрафиолетовый (УФ) свет? Чтобы ответить на этот вопрос, вы должны понимать структуру птичьего глаза. Сетчатка человека имеет три вида колбочек (рецепторы, используемые для цветного зрения): красный, зеленый и синий. Напротив, птицы, активные в течение дня, имеют четыре вида, в том числе ту, которая особенно чувствительна к ультрафиолетовым лучам. Есть еще одно отличие: у птиц каждая клетка конуса содержит крошечную каплю цветного масла, которой не хватает человеческим клеткам. Капля масла очень похожа на фильтр на объективе камеры. В результате птицы не только видят ультрафиолетовый свет, они намного лучше людей обнаруживают различия между двумя подобными цветами.
Как мир выглядит для птицы с ультрафиолетовым зрением? «Мы не можем себе представить», - говорит орнитолог Обернского университета Джеффри Хилл. Поскольку птицы могут обнаружить больше цветов, чем люди, сцены могут казаться более разнообразными. А цвета, которые уже являются яркими для человеческих глаз, - если они усиливаются отражением ультрафиолета - возможно, даже ярче для птиц.

Bird Research дает потребительские товары

По великой американской традиции, предприниматели начинают извлекать выгоду из новых знаний о птичьем видении, чтобы изобретать умные потребительские товары. Вот несколько примеров:
Лучшая приманка для утки: Охотники на водоплавающих птиц знают, что чем реалистичнее приманка для утки, тем лучше она работает. Пожизненный охотник на уток, орнитолог Мьюр Итон, отмечает: «Когда я приступил к исследованию ультрафиолета, я сказал:« Боже мой, я должен изобрести краску, отражающую ультрафиолетовое излучение, для моих приманок! ». Кто-то избил его. Большинство крупных производителей приманок массового производства теперь предлагают краску, отражающую ультрафиолетовое излучение, в качестве опции для своей продукции.
Избегать столкновений. , , и Кошки: каждый год до 1 миллиарда североамериканских птиц умирает после столкновения с окнами, говорит исследователь Колледжа Мюленберга Даниэль Клем. Один из способов предупредить птиц о том, что невидимый, но прочный барьер блокирует их траекторию полета, - украсить окна наклейками. «Но это вряд ли удовлетворительно визуально», - отмечает Клем. Более привлекательным вариантом для потребителей были бы окна, которые отражают ультрафиолетовый свет - видимый птицам, но не людям - над проектом, над которым работает Klem, и надеющимся убедить производителей производить продукцию на коммерческой основе. Сотни миллионов птиц ежегодно становятся жертвами уличных кошек. Один предприниматель извлекает выгоду из способности птиц видеть ультрафиолетовое излучение для борьбы с этой проблемой, продавая ошейник, который утверждает, что делает кошачьих хищников более заметными для птиц.
Камуфляжная одежда для птиц. Некоторые заядлые наблюдатели за птицами пересматривают свои модные предпочтения теперь, когда знают, что птицы видят в ультрафиолетовом свете. Многие современные красители для одежды отражают ультрафиолетовое излучение, как и «осветляющие» вещества в некоторых моющих средствах. Сегодня птицы могут выбирать из множества способов распыления ткани, которые сделают их любимые куртки менее эффектными, поскольку одежда поглощает (а не отражает) ультрафиолетовые волны.
Goose Be Gone: стая канадских гусей, летающих над головой, может стать прелюдией к беспорядку. Один из способов отразить так называемых «гусиных» гусей - это опрыскивание травы плохим на вкус, но безвредным химическим веществом, полученным из винограда. Исследования показывают, что эта процедура еще более эффективна в сочетании со вторым спреем: составом, отражающим ультрафиолетовый свет. Невидимый для человеческих глаз, брызги делают гусиные травы совершенно очевидными для гусей, визуальный сигнал, подтверждающий урок: «Эта еда имеет плохой вкус - держись подальше».

Превратите свой двор в убежище для птиц и других диких животных через NWF Сертифицированная дикая природа Habitat® программа.

Связанные ресурсы
СМОТРЕТЬ: Live Eagle Cam
Десять мифов о поведении птиц
Отслеживание мигрирующих птиц

Похожие

Комментарии