Les colibris peuvent percevoir des couleurs que l’œil humain ne peut pas, grâce à l’ajout d’un cône supplémentaire dans l’œil du colibri que nous ne possédons pas, révèle une nouvelle recherche.
Les résultats, démontrés dans des expériences avec des colibris à large queue sauvages (Selasphorus platycercus) au Colorado, suggèrent que la capacité de discriminer les couleurs non spectrales (y compris les longueurs d’onde ultraviolettes) pourrait jouer un rôle essentiel dans les comportements, notamment l’accouplement, l’alimentation et l’évasion des prédateurs.
Contrairement aux humains, qui ont trois types de cellules coniques sensibles à la couleur dans nos yeux, les oiseaux ont quatre types de cellules coniques qui les aident à traiter les différences entre les différents types de couleurs. Avec trois cônes, les yeux humains peuvent percevoir ce qu’on appelle la couleur trichromatique, composée d’un mélange neural de lumière rouge, verte et bleue.
Grâce à ce processus, notre cerveau peut percevoir la couleur non spectrale pourpre (car c’est une combinaison de bleu et de rouge). Mais les animaux avec un cône supplémentaire peuvent voir un spectre de couleurs encore plus grand en étant sensibles à plus de types de longueurs d’onde lumineuses – ouvrant la porte à d’autres types de combinaisons de couleurs que nous ne pouvons pas voir ou même… imaginer.
« Les humains sont daltoniens par rapport aux oiseaux et à de nombreux autres animaux », explique la biologiste évolutionniste Mary Caswell Stoddard de l’Université de Princeton.
« Non seulement le fait d’avoir un quatrième type de cône de couleur étend la gamme de couleurs visibles par les oiseaux dans les UV, mais cela permet potentiellement aux oiseaux de percevoir des couleurs combinées comme l’ultraviolet + vert et l’ultraviolet + rouge – mais cela a été difficile à tester. »
On pense que les oiseaux, avec leur cellule conique supplémentaire, peuvent percevoir jusqu’à cinq couleurs non spectrales, dont le violet, l’ultraviolet + rouge, l’ultraviolet + vert, l’ultraviolet + jaune et l’ultraviolet + violet.
Pour tester cela, Caswell et son équipe ont mis en place des tubes LED « bird vision » programmés pour afficher un certain nombre de couleurs, y compris les couleurs non spectrales que les humains ne peuvent pas voir. Ces dispositifs ont ensuite été placés à côté de mangeoires d’eau, dont certaines contenaient de l’eau sucrée (ce que les oiseaux aiment) à côté d’une couleur, tandis que d’autres contenaient de l’eau ordinaire à côté d’une couleur différente.
Ils échangeaient ensuite les positions de ces mangeoires et voyaient si les oiseaux pouvaient utiliser l’indicateur de couleur pour indiquer quelle mangeoire était laquelle.
Dans une série d’expériences randomisées sur trois ans (impliquant des milliers de séances d’alimentation), l’objectif était de voir si les colibris montraient une préférence pour se nourrir aux stations d’eau affichant les combinaisons de couleurs ultraviolettes, ce qui permettrait de les voir, même si les humains ne le peuvent pas.
Il s’avère que les animaux pouvaient, en distinguant facilement les différents types de couleurs non spectrales pour obtenir une douce récompense.
» C’était incroyable à regarder « , déclare Harold Eyster, coauteur de l’étude et étudiant au doctorat de l’Université de la Colombie-Britannique.
« La lumière ultraviolette + verte et la lumière verte nous semblaient identiques, mais les colibris continuaient à choisir correctement la lumière ultraviolette + verte associée à l’eau sucrée. Nos expériences nous ont permis d’avoir un aperçu de ce que le monde ressemble à un colibri. »
Alors que nous, les humains avec nos yeux humains chétifs, ne pouvons pas vraiment comprendre à quoi ressemblent ces variations de couleur pour les animaux, les résultats suggèrent qu’il existe une différence perceptible – en ce qui concerne les oiseaux – entre l’ultraviolet, le rouge et l’ultraviolet + rouge, avec la même chose pour l’ultraviolet + vert, l’ultraviolet + jaune et l’ultraviolet + violet.
Nous ne pourrons peut-être pas le voir ou le comprendre, mais le colibri le peut.
Dans une autre expérience, les chercheurs ont analysé près de 1 000 types de plumage d’oiseaux différents et près de 2 400 types de plantes différentes, et ont constaté que les couleurs d’environ un tiers de chacune seraient perçues comme une couleur non spectrale – indiquant à quel point cette capacité visuelle pourrait affecter leurs interactions avec le monde.
« Ces résultats sont compatibles avec l’affirmation selon laquelle les oiseaux sont des tétrachromates, de sorte que l’espace colorimétrique aviaire représente une vaste gamme de couleurs pertinentes sur le plan comportemental et écologique, dont beaucoup d’êtres humains (ou tout trichromate) ne peuvent même pas imaginer », expliquent les chercheurs dans leur article.
« Montrer que les oiseaux peuvent discriminer une variété de couleurs non spectrales constitue un pas en avant dans notre compréhension de la dimensionnalité de la vision des oiseaux. »
Il y a encore beaucoup à apprendre ici, les chercheurs affirmant que leurs résultats, aussi impressionnants soient-ils, ne sont pas une preuve que les oiseaux possèdent un système visuel tétrachromatique.
À l’avenir, des expériences plus rigoureuses avec plus de couleurs pourraient nous aider à tester davantage les limites de la perception des couleurs des oiseaux. Même alors, il y a encore beaucoup de choses que nous ignorons sur les mécanismes neuronaux qui permettent au cerveau des animaux de percevoir ces couleurs.
Sans oublier, comme le disent les chercheurs, la « question plus philosophique de ce à quoi ressemblent réellement les couleurs non spectrales » aux yeux étranges des colibris.
« Le vert UV+ apparaît-il aux oiseaux comme un mélange de ces couleurs (analogue à un accord à double arrêt joué par un violoniste) ou comme une nouvelle couleur sublime (analogue à un ton complètement nouveau contrairement à ses composantes)? Nous ne pouvons pas le dire « , écrivent les auteurs, notant que réfléchir à cette question sans réponse sur les couleurs invisibles est purement un fardeau humain.
« En fin de compte, ce qui importe pour un oiseau n’est probablement pas de savoir si des signaux colorés sont détectés par des types de cônes adjacents ou non adjacents: c’est comment ces couleurs fonctionnent pour fournir des informations sur la nourriture, les partenaires ou les prédateurs. »
Les résultats sont rapportés dans les PNAS.