Птицы видят цвета иначе, чем люди. Их зрение настроено на обнаружение определенных цветов, которые важны для поиска пищи, выбора партнеров и избегания хищников. Хотя птицы могут видеть широкий спектр цветов, есть определенные цвета, которых птицы, как правило, избегают по разным причинам. Понимание того, какие цвета видят птицы и чем их зрение отличается от человеческого, может дать представление о поведении и экологии птиц.
Цветовое зрение человека является трихроматическим, то есть оно использует три типа колбочек для обнаружения различных длин волн света, соответствующих красному, зеленому и синему. Зрение птиц является тетрахроматическим, то есть оно использует четыре типа колбочек для обнаружения света. Четыре колбочки позволяют птицам видеть ультрафиолетовый свет в дополнение к красному, зеленому и синему.
У птиц также есть масляные капли в колбочках, которые действуют как фильтры для тонкой настройки длин волн света, попадающего в глаз. Различные капли масла в каждом конусе позволяют более точно различать цвета. Сочетание дополнительного типа конуса и фильтрующих капель масла означает, что птицы могут различать гораздо больше оттенков по всему световому спектру по сравнению с людьми.
Некоторые ключевые различия в том, как птицы видят цвета:
– У птиц лучшее цветовое разрешение, и они могут обнаруживать небольшие изменения в оттенках, которые люди не могут.
– Ультрафиолетовые длины волн видны птицам, но не людям. Многие птицы используют УФ-сигналы для брачных демонстраций.
– Красные длины волн кажутся птицам темнее, а синие и зеленые – ярче.
– Некоторые ядовитые или неприятные на вкус жертвы имеют цветовые узоры, которые можно обнаружить только в УФ-диапазоне, что служит предупреждающим сигналом для хищных птиц.
Хотя у птиц отличное цветовое зрение, есть определенные цвета, которых они, по возможности, стараются избегать из-за своих зрительных способностей и экологии.
Красный цвет трудно четко видеть птицам. Красный свет ослабевает на красном конце видимого спектра света птиц. Красные объекты имеют низкий хроматический контраст по сравнению с другими цветами для наблюдателей-птиц. Красный цвет сливается с фоном листвы, что затрудняет его обнаружение птицами.
Это может объяснить, почему у немногих птиц красное оперение. Большинство красных птиц, таких как кардиналы и танагеры, используют красные пигменты вместе с желтыми, белыми или черными отметинами для повышения обнаруживаемости. Птицы реже выбирают красные объекты в качестве визуальных сигналов или предупреждений. Немногие ядовитые животные-жертвы рекламируют себя красной окраской.
Черный цвет также трудно увидеть птицам. В то время как люди видят черный как отдельный цвет, птичий глаз воспринимает черный как чрезвычайно темный с неопределенным оттенком. Черный цвет имеет низкий хроматический контраст на темном фоне для птиц.
Черный цвет является плохим сигнальным цветом для птиц, сливаясь с затененными частями деревьев и растительности. Черные пищевые продукты трудно обнаружить птицам на фоне темной почвы или коры. Немногие птицы имеют полностью черное оперение или отметины. Однако некоторые виды, такие как вороны и вороны, используют черный цвет для маскировки.
Коричневый цвет находится в неопределенной части цветового спектра птиц. Он содержит элементы слабоконтрастного красного, желтого и черного. Различные оттенки коричневого различаются по уровню хроматического контраста для птиц. В целом, коричневые оттенки обеспечивают камуфляж, похожий на черный, сливаясь с древесным и земляным фоном.
Такие виды, как воробьи и крапивники, используют коричневые цвета, чтобы оставаться незамеченными хищниками. Коричневый цвет обеспечивает полезное соответствие цветам окружающей среды, но это не идеальный сигнальный цвет для сексуальных или предупреждающих демонстраций.
Длины волн ультрафиолета видны птицам, но не людям. Хотя УФ-излучение может выполнять некоторые положительные сигнальные функции, птицы, по-видимому, избегают пространств с преобладанием ультрафиолета. Сильный УФ-свет вызывает фотокератит — ожог роговицы, который может привести к слепоте.
Птицы обычно избегают открытой местности, снежных полей, песка и воды во время яркого солнечного света, когда уровни УФ-излучения самые высокие. Длительное воздействие физически вредно. Птицы предпочитают искать затененные и лесистые места обитания, которые фильтруют солнечное ультрафиолетовое излучение.
Люди воспринимают флуоресцентные лампы как постоянное освещение, но быстрое мерцание видно птицам. Частота мерцания может вызывать дезориентирующий стробоскопический эффект. Мерцающий свет может вызывать судороги у восприимчивых попугаев и других птиц.
Чрезвычайно высокая частота мерцания выше 2-3 кГц незаметна и безопасна для птиц. В противном случае птицы, как правило, избегают долгого пребывания в среде с низкочастотным флуоресцентным или натриевым паровым освещением, если это возможно. Дезориентирующий свет рискует столкнуться со стенами или окнами в таких пространствах.
Определенные цвета привлекают внимание птиц и соответствуют их зрительным возможностям. Эти цвета часто используются для сигналов, брачных демонстраций, предупреждающей окраски и источников пищи.
Яркие зеленые цвета хорошо видны и привлекательны для птиц. Зеленые оттенки сильно контрастируют с естественной растительностью для глаз птиц. Яркий зеленый цвет выделяется как сигнальный цвет и помогает птицам обнаруживать потенциальные источники пищи.
Многие насекомые и фрукты, которые едят птицы, имеют зеленую окраску. Поэтому птицы ассоциируют зеленый цвет с питательной добычей и будут исследовать зеленые новые объекты. Попугаев особенно привлекают зеленые игрушки и предметы.
Желтый также является высококонтрастным, привлекающим внимание цветом для птиц. Многие виды, такие как пеночки и щеглы, используют желтый цвет для отметин на оперении и демонстрации. Он обеспечивает хорошую видимость в затененных местах обитания.
Желтая/зеленая пища, такая как спелые фрукты и гусеницы, привлекательна для птиц. Яркие желтые цветы привлекают птичьих опылителей. Ярко-желтые кормушки и скворечники привлекут диких птиц.
Синий — это цвет открытого неба и воды, видимый наблюдателям-птицам. В то время как люди видят синий как один оттенок, птицы могут различать различные оттенки синего. Синий цвет сильно контрастирует с естественным коричневым и зеленым фоном.
Синий цвет используется сойками, овсянками, синими птицами и другими видами в качестве сигнальной окраски. Лазоревки и ласточки используют кобальтово-синее оперение для привлечения партнеров. Насыщенный синий цвет привлекает внимание и указывает на источники воды и летающих насекомых.
Фиолетовый и фиолетовый содержат смесь красных и синих длин волн, которые могут обнаружить птицы. Эти оттенки контрастируют и выделяются на фоне зеленой листвы. Фиолетовые градиенты обычны в оперении птиц, например, голубей.
Многие цветковые растения используют фиолетовый цвет в качестве привлекающего цвета для опылителей-птиц. Птицы ассоциируют насыщенный пурпурный цвет со спелыми ягодами и фруктами. Уникальные фиолетовые кормушки и домики привлекут диких птиц.
Чисто белый цвет хорошо заметен для птиц, контрастируя с большинством фонов. Многие виды имеют белые пятна на крыльях, хвостовые полосы или отметины на лице для подачи сигналов. Белый цвет хорошо виден на расстоянии через пятнистую тень.
Птицы распознают белый цвет как сигнал безопасности и комфорта. Чаек привлекают белые лодки, где много еды. Голуби и горлицы толпятся на светлых гравийных крышах. Виды птиц охотно приближаются к белым кормушкам и гнездам.
Птицы обладают превосходным цветовым зрением, соответствующим их экологии и потребностям в подаче сигналов. Это возможно благодаря архитектуре птичьего глаза:
У птиц есть четыре типа колбочек для поглощения света:
– Длинноволновые чувствительные колбочки обнаруживают красный, оранжевый и желтый
– Средневолновые чувствительные колбочки обнаруживают зеленый
– Коротковолновые чувствительные колбочки обнаруживают синий и фиолетовый
– Ультрафиолетовые чувствительные колбочки обнаруживают ближний ультрафиолет и немного фиолетового
Колбочки содержат цветные масляные капли, которые точно настраивают длины входящих волн. Капли масла действуют как фильтры, сужая спектральную чувствительность каждой колбочки. Это позволяет более точно различать цвета.
Птичьи колбочки имеют два внутренних сегмента, соединенных вместе. Эти двойные колбочки позволяют каждому типу колбочек сравнивать чувствительность к длине волны и обнаруживать тонкие различия в оттенках.
У птиц примерно в 1,5-2,5 раза больше колбочек, чем палочек по сравнению с людьми. Это указывает на превосходное фотопическое (дневное) зрение и распознавание цвета. У птиц меньше палочек, чувствительных к слабому освещению.
Хищные птицы и другие виды имеют очень высокую остроту зрения, улучшенную за счет дополнительных точек фокусировки в фовеа и большего количества ганглиозных клеток сетчатки. Это позволяет четко различать цвета небольших удаленных целей.
Возможности цветового зрения несколько различаются у групп птиц, эволюционировавших для разных мест обитания:
– Хищные птицы обладают высокой остротой зрения, ориентированной на обнаружение мелкой добычи
– Водоплавающие птицы хорошо видят в водной и воздушной среде
– Лесные птицы различают сложные зеленые оттенки
– Кулики видят контраст на пляжах и илистых отмелях
Вкратце:
– Птицы обладают тетрахроматическим зрением и видят больше цветовых оттенков, чем люди
– Капли масел в колбочках точно настраивают распознавание цветов птиц
– Птицы избегают красных, черных и УФ-доминирующих мест обитания, когда это возможно
– Зеленый, синий, желтый, белый и фиолетовый привлекают птиц и служат сигнальными цветами
– Колбочки и высокая острота зрения способствуют отличному различению цветов птицами
– Распознавание цвета адаптировано к экологии видов и требованиям сигнализации
Понимание зрительной системы птиц дает представление о поведении птиц, эволюции и сенсорной экологии. Все еще необходимы дополнительные исследования того, как разные виды воспринимают и реагируют на различные цвета в своей среде. Но очевидно, что птицы обладают сложным использованием цветового зрения, необходимым для их естественной истории.