Колибри обладают превосходным цветовым зрением, которое позволяет им видеть цвета, недоступные человеку. Их способность видеть широкий спектр цветов помогает им находить источники пищи и выбирать партнеров. В этой статье мы рассмотрим, что известно о цветовом зрении колибри, какие цвета они видят лучше всего и как их зрительная система адаптируется к их потребностям.
Колибри известны своим переливающимся оперением и предпочтением красных трубчатых цветов. Их превосходное цветовое зрение и способность видеть ультрафиолетовый свет дают им преимущество при поиске пищи. У людей в глазах есть три типа цветовых рецепторов (колбочек), которые позволяют нам видеть красный, зеленый и синий цвета. С другой стороны, у колибри есть четыре колбочки, которые позволяют им видеть красный, зеленый, синий и ультрафиолетовый цвета. Это дает им расширенный цветовой спектр по сравнению с людьми. Диапазон длин волн, которые может обнаружить вид, определяется зрительными пигментами, присутствующими в их колбочках. Изучая последовательность ДНК генов зрительных пигментов, ученые могут определить, какие цвета, скорее всего, способно видеть животное. Этот метод показал, что зрение колибри тонко настроено на видение как красных цветов, так и ультрафиолетовых «нектарных указателей» на лепестках. Их зрительная система играет важную роль в их жизни, от поиска пищи до выбора партнеров и избегания хищников.
Колибри обладают самым разнообразным цветовым зрением среди всех наземных позвоночных. У них есть четыре типа колбочек со зрительными пигментами, которые чувствительны к фиолетовому, синему, зеленому и красному свету. Наличие дополнительного типа колбочек позволяет им видеть в ультрафиолетовом спектре, который люди не могут обнаружить. Четыре типа колбочек стимулируются светом со следующими пиковыми длинами волн:
| Тип колбочки | Пиковая чувствительность |
|---|---|
| Фиолетовый | 415 нм |
| Синий | 455 нм |
| Зеленый | 508 нм |
| Красный | 565 нм |
Наличие чувствительной к ультрафиолету колбочки позволяет колибри видеть нектарные указатели на цветах, которые направляют их к нектару. Эти направляющие отражают ультрафиолетовый свет и часто образуют узоры, такие как линии, точки и кольца, которые видны только животным, способным видеть ультрафиолет, таким как колибри и пчелы. Это помогает птицам быстро определять виды цветов с их предпочтительным нектаром.
Зрительная система колибри хорошо адаптирована к их потребностям. Их глаза имеют больше колбочек по сравнению с палочками по сравнению с другими птицами, что дает им лучшее цветовое зрение. У них также есть большая нейроэндокринная структура, называемая парвоцеллюлярис, которая обрабатывает входные данные от колбочки, чувствительной к красному цвету. Это позволяет им интенсивно воспринимать красный цвет, что помогает в поиске источников пищи. Многие из трубчатых цветов, которые опыляют колибри, отражают длинноволновый свет и кажутся птицам интенсивно красными. В то время как люди видят волны длиной до 700 нм, колибри могут улавливать свет длиной до 800 нм, что позволяет им различать цвета, которые мы не видим.
Колибри посещают цветы по всему видимому цветовому спектру, но, похоже, у них есть предпочтения, когда им дают выбор. Исследователи проводили эксперименты с окрашенной сахарной водой и искусственными цветами, чтобы проверить цветовые предпочтения колибри. Несколько исследований показали, что колибри очень привлекают красные и оранжевые цветы. Одна из причин заключается в том, что эти цветы выделяются среди зеленой листвы, что делает их более заметными. Красный цвет также сигнализирует о том, что цветок содержит обильный, богатый энергией нектар.
Множественные исследования показали следующие цветовые предпочтения у колибри:
| Цвет | Уровень предпочтения |
|---|---|
| Красный | Высокий |
| Оранжевый | Высокий |
| Желтый | Умеренный |
| Зеленый | Низкий |
| Синий | Низкий |
| Фиолетовый | Низкий |
Хотя это не их лучший выбор, колибри охотно питаются цветами многих цветов. Местные растения, которые коэволюционировали с местными колибри, производят цветы в цветах, которые предпочитают их опылители. Завезенные садовые цветы часто разводятся с красной окраской, привлекательной для колибри.
Колибри полагаются на свое изысканное цветовое зрение для выполнения основных повседневных задач:
Поиск пищи: Красное цветовое зрение помогает колибри идентифицировать трубчатые опыляемые птицами цветы, важный источник нектара. Чувствительность к УФ-излучению позволяет им видеть указатели нектара на цветах.
Выбор партнеров: Яркое, переливающееся оперение играет ключевую роль в привлечении партнеров. Самки, вероятно, используют окраску для оценки приспособленности самцов.
Коммуникация: Перья на горле, называемые горжетками, кажутся особенно красочными другим колибри и используются для подачи сигналов.
Избегание хищников: Цветовое зрение помогает колибри быстро определять источники пищи, избегая при этом мимикрии со стороны хищников, таких как орхидейные богомолы, которые приспособились использовать зрение и поведение колибри.
Эксперименты по изменению цвета цветов показали, что колибри испытывают трудности с поиском пищи, что подтверждает, что они в значительной степени полагаются на цветовые подсказки. Их поведение и физиология настроены на использование обширной цветовой информации, доступной им. Виды колибри с особенно ярким оперением обитают в густых тропических условиях, где цветовое зрение для общения особенно полезно. Опора на цветовое зрение формировала эволюцию и анатомию колибри на протяжении миллионов лет.
Существует более 300 видов колибри, которые демонстрируют тонкие различия в своем цветовом зрении. Например, у рубиновогорлого колибри есть три типа масляных капель (органелл, фильтрующих свет), связанных с его колбочками: красные, оранжевые и прозрачные. Между тем, у колибри Анны их четыре типа: красные, оранжевые, желтые и прозрачные. Это позволяет колибри Анны различать еще больше оттенков цвета. Черный якобинский колибри может видеть УФ-свет вплоть до ~370 нм в ближнем УФ-спектре.
Некоторые ключевые различия:
| Виды | Общее количество конусов | Типы капель масла | УФ-диапазон |
|---|---|---|---|
| Рубиновогорлый | 4 | Красный, оранжевый, прозрачный | 400 нм |
| Аннин | 4 | Красный, оранжевый, желтый, прозрачный | 400 нм |
| Черный якобин | 4 | Красный, желтый, прозрачный | 370 нм |
Тонкая настройка зрительных систем для конкретных мест обитания и ресурсов происходит между различными видами колибри. Те, которые опыляют более широкий спектр видов цветов, как правило, обладают более развитыми способностями к различению цветов.
Подводя итог, можно сказать, что колибри видят широкий спектр цветов благодаря наличию четырех типов колбочек. Это позволяет им видеть в ультрафиолетовом спектре. Из цветов, которые могут обнаружить колибри, их больше всего привлекают красные и оранжевые цветы, за которыми следует желтый. Красные цветы выделяются на фоне зеленой листвы, что облегчает их поиск. Многочисленные адаптации в зрительной системе колибри позволяют им использовать обширную доступную цветовую информацию. Различия в их зрительном восприятии существуют между многими видами колибри, а их зрение тонко настроено на их экологические ниши.