Птицы могут видеть цвета, которые не видят люди. Это связано с различиями в фоторецепторных колбочках сетчатки птиц и людей. У птиц есть четыре типа колбочек, которые позволяют им видеть в ультрафиолетовом спектре, тогда как у людей есть только три типа колбочек, которые ограничивают наше зрение видимым световым спектром. Это означает, что птицы могут воспринимать гораздо больше цветов, чем люди. В этой статье мы рассмотрим, насколько больше цветов способны видеть птицы по сравнению с людьми.
У птиц превосходное цветовое зрение, которое во многих отношениях превосходит цветовое зрение человека. Одним из ключевых отличий является то, что у птиц в сетчатке четыре типа колбочек, по сравнению с тремя типами колбочек, обнаруженными в сетчатке человека. Четыре птичьих колбочки содержат зрительные пигменты, которые чувствительны к:
Наличие четырех типов колбочек позволяет птицам воспринимать более широкий диапазон цветов по всему световому спектру по сравнению с людьми, имеющими только три типа колбочек (L, M, S-колбочки). В частности, дополнительные V-колбочки дают птицам чувствительность к ультрафиолетовым (УФ) длинам волн света. Это расширяет видимый цветовой спектр для птиц в УФ-диапазон, позволяя им видеть УФ-цвета, которые люди не могут.
Итак, на сколько больше цветов способны видеть птицы по сравнению с людьми? Есть несколько способов оценить или смоделировать относительное количество цветов, которые могут воспринимать птицы:
Один из методов заключается в использовании математических моделей тетрахроматического (4 типа колбочек) и трихроматического (3 типа колбочек) цветового пространства. Согласно одной из оценок, которая картировала тетрахроматическое цветовое пространство птиц и сравнила его с трихроматическим цветовым пространством человека, птицы могут различать где-то от 2 до 5 раз больше цветов, чем люди.
В частности, основываясь на расчете количества различаемых цветов для людей (~1 миллион) и птиц (~2-5 миллионов), птицы потенциально могут видеть примерно от 2 до 5 раз больше цветов, чем люди.
Мы также можем связать расширенное цветовое восприятие птиц с более широким спектральным диапазоном света, который могут обнаружить их 4 колбочки, по сравнению с человеческими 3 колбочками.
| Виды | Типы колбочек | Спектральный диапазон (нм) |
|---|---|---|
| Люди | Колбочки S, M, L | 390–700 нм |
| Птицы | Колбочки S, M, L, УФ | 300–700 нм |
Как показано в таблице, спектральный диапазон птиц простирается дальше в УФ-длины волн примерно до 300 нм, тогда как видимый диапазон человека простирается только до 390 нм. Этот более широкий спектральный охват означает, что птицы имеют доступ к гораздо большему количеству оттенков цветов, особенно в УФ-диапазоне.
Некоторые оценки, основанные на расширенном спектральном диапазоне, который могут видеть птицы, подсчитывают, что птицы могут воспринимать примерно в 12 раз больше цветов по сравнению с людьми! Однако оценки различаются в зависимости от того, насколько велика разница в цвете.
Однако мы также должны иметь в виду, что воспринимаемый цвет - это не только диапазон длин волн, обнаруживаемых фоторецепторами. Нейронная обработка в мозге также влияет на то, как сигналы рецепторов интерпретируются как дискретные воспринимаемые цвета.
Таким образом, хотя птицы могут собирать больше визуальной информации из более широкого спектра, дополнительная нейронная обработка, вероятно, сжимает этот ввод в меньший диапазон дискретных цветовых восприятий. Это означает, что полный диапазон обнаруживаемых различий в длинах волн напрямую не переводится в общее количество цветовых восприятий.
Учитывая нейронную обработку, фактическое улучшение воспринимаемого птицами пространства цветовой дискриминации, вероятно, ближе к диапазону от 2 до 5 раз большего количества цветов по сравнению с людьми, а не к верхнему пределу в 10-12 раз большего количества цветов.
Какие преимущества дает расширенный диапазон цветового восприятия для птиц? Вот некоторые из преимуществ, которые дает птицам широкополосное цветовое зрение:
Добавление УФ-чувствительных колбочек позволяет птицам воспринимать повышенные визуальные контрасты между цветами, узорами и текстурами, которые кажутся похожими на человеческое зрение. УФ-отражения и поглощение могут создавать визуальные узоры и контрасты, которые птицы могут обнаружить, но люди не замечают. Этот улучшенный контраст помогает птицам различать важные визуальные сигналы при выборе партнера, поиске пищи, обнаружении хищников и навигации.
Птицы в значительной степени полагаются на цветовые сигналы при поиске пищи. Некоторые продукты питания и спелые фрукты имеют УФ-отражающие маркировки, которые направляют поведение птиц при кормлении. УФ-зрение помогает птицам различать съедобную и ядовитую пищу. Птицы также могут использовать расширенное цветовое пространство, чтобы находить цветы и растения с нектарными указателями, которые приводят их к питательным нектарным наградам.
Многие виды птиц используют ярко окрашенное оперение и дисплеи для общения друг с другом. Дополнительные УФ-отражающие участки или УФ-поглощающие перья предоставляют птицам личный визуальный канал коммуникации, который другие животные не могут воспринимать. Более яркие цвета, обеспечиваемые тетрахроматическим зрением, помогают птицам привлекать партнера, защищать территорию и подавать социальные сигналы.
Некоторые хищные и хищные виды птиц используют УФ-зрение, чтобы маскироваться с помощью отражающих или поглощающих УФ-излучение узоров на своем оперении. Это помогает птицам сливаться с окружающей средой и избегать обнаружения. Также происходит подражание узорам отражения УФ-излучения других видов, что позволяет некоторым птицам копировать внешний вид неродственных, опасных видов, чтобы отпугивать хищников.
Подводя итог, можно сказать, что птицы могут видеть гораздо больше цветов, чем люди, благодаря наличию четырех типов колбочек фоторецепторов, включая УФ-чувствительную колбочку. Это тетрахроматическое зрение дает птицам расширенное перцептивное цветовое пространство по сравнению с человеческим трихроматическим зрением.
Оценки, основанные на спектральной чувствительности фоторецепторов, смоделированном размере цветового пространства и нейронном различении цветов, предполагают, что птицы могут обнаруживать примерно в 2–5 раз больше цветов, чем люди. Однако верхние оценки простираются до 10–12 раз больше цветов, которые птицы могут потенциально различать по сравнению с людьми с нашей ограниченной зрительной системой. Доступ к более широкому спектру цветового зрения дает птицам преимущества в восприятии контраста, поиске пищи, общении и маскировке в своей среде обитания.