Большинство птиц являются тетрахроматами, имеющими колбочки, чувствительные к длинным волнам (L), средним (M), к фиолетовому цвету (V), и коротковолновые, чувствительные либо к ультрафиолету S(U), либо к фиолетовому цвету S(V).

Для птиц, как и для людей, зрение – важнейший способ получать информацию о внешнем мире. С помощью зрения они находят пищу, охотятся, узнают друг друга, ориентируются в пространстве. Однако восприятие цвета у них другое. Если человеческий глаз распознает три цвета – красный, зеленый и синий, то птицы видят еще и четвертый цвет, в коротковолновой области светового спектра. Диапазон длин волн у разных видов разный. Например, австралийские медососы видят фиолетовый цвет, попугаи – ультрафиолетовый.

Можем ли мы, люди, со своим трехцветным зрением представить себе, как выглядит мир для птиц? Исследователи из Лундского университета в Швеции придумали, как это сделать. Для этого они сконструировали многоспектральную фотокамеру со светофильтрами, которые имитируют спектр восприятия птиц, и сфотографировали лесную листву. Увиденное сильно отличалось от того, что мы привыкли видеть. Зеленое мельтешение преобразилось в четкий порядок. Оказалось, что в ультрафиолетовом диапазоне нижняя и верхняя поверхность листа по-разному отражают ультрафиолет, из-за чего изображение гораздо контрастнее, чем в видимой части спектра, а кроме того, листва отражает в 25 раз больше УФ-света, чем пропускает сквозь себя, что также помогает птицам ориентироваться в пространстве.

С помощью компьютерного моделирования ученые выяснили, что в хорошо освещенных местах наибольший контраст достигается в коротковолновой части УФ-диапазона, а в тени под пологом леса, где освещенность низкая - при большей длине ультрафиолетовых волн. Неудивительно, что у птиц, живущих в открытых пространствах и в густом лесу, четвертый воспринимаемый цвет различается.

Конечно, то, что мы видим на визуализированных ультрафиолетовых изображениях - это всего лишь имитация зрения птиц, представить себе точно, что они видят, не получится, поскольку наши глаза устроены иначе. Но в технике это может найти применение, в частности – для автономных или дистанционно управляемых транспортных средств, чтобы они лучше ориентировались в сложных лесных условиях и не запутывались в листьях.

Значит ли это, что у птиц глаза совершеннее наших? Не совсем. Площадь глазного дна ограничена, и если колбочек не три, а четыре типа, то каждому выделяется меньше места, что должно отрицательно сказаться на разрешающей способности глаза, особенно при слабом освещении.

В ультрафиолетовом цвете все выглядит по-другому, и пищевые объекты птиц – тоже. Новая фотокамера со светофильтрами поможет увидеть другую реальность, доступную только птицам.

Примеры изображений, показывающих разницу в контрасте листьев, которую регистрируют ультрафиолетовые и зеленые колбочки. Два нижних изображения представляют собой имитацию, адаптированную для человеческого глаза, в котором изображение в ультрафиолетовом канале преобразовано в красное. Верхний ряд изображений RGB содержит УФ-канал, а нижний - нет. Ложные цвета не могут точно воспроизвести то, что на самом деле видят животные, но обеспечивают наилучшее доступное приближение. Иллюстрация к статье.

Примеры изображений, показывающих разницу в контрасте листьев, видимую колбочками, чувствительными к ультрафиолетовому и зеленому цвету в засушливых местах обитания в Квинсленде, Австралия. Иллюстрация к статье.

Библиографическая ссылка на статью: 

Cynthia Tedore& Dan-Eric Nilsson.  Avian UV vision enhances leaf surface contrasts in forest environments // Nature Communications, 2019, 10, Article number: 238.

Источник: Science Alert

В изложении Е.Д.Красновой

Возврат к списку