kolibries kunnen kleuren waarnemen die het menselijk oog niet kan, dankzij de toevoeging van een extra kegel in het oog van de kolibrie die we niet bezitten, onthult nieuw onderzoek.
de bevindingen, die zijn aangetoond in experimenten met wilde breedstaartkolibries (Selasphorus platycercus) in Colorado, suggereren dat het vermogen om niet-spectrale kleuren te onderscheiden (inclusief ultraviolet golflengten) een vitale rol kan spelen in gedrag, waaronder paring, voedsel en ontwijken roofdieren.
in tegenstelling tot mensen, die drie soorten kleurgevoelige kegelcellen in onze ogen hebben, hebben vogels vier soorten kegelcellen die hen helpen om de verschillen tussen verschillende soorten kleuren te verwerken. Met drie kegels, kunnen menselijke ogen waarnemen wat bekend staat als trichromatische kleur, opgebouwd uit een neurale mix van rood, groen en blauw licht.
dankzij dat proces kunnen onze hersenen de niet-spectrale kleur paars waarnemen (omdat het een combinatie is van blauw en rood). Maar dieren met een extra kegel kunnen een nog groter spectrum van kleuren zien door gevoelig te zijn voor meer soorten lichtgolflengten – de deur openen voor andere soorten kleurencombinaties die we niet kunnen zien of zelfs… stellen.
“mensen zijn kleurenblind vergeleken met vogels en vele andere dieren,” zegt evolutionair bioloog Mary Caswell Stoddard van Princeton University.
” het hebben van een vierde kleur kegeltype vergroot niet alleen het bereik van vogel-zichtbare kleuren in het UV, het stelt vogels mogelijk in staat om combinatiekleuren zoals ultraviolet+groen en ultraviolet+rood waar te nemen – maar dit is moeilijk te testen.”
men denkt dat vogels met hun extra kegelcel vijf niet-spectrale kleuren kunnen waarnemen, waaronder paars, ultraviolet+rood, ultraviolet+groen, ultraviolet+geel en ultraviolet+paars.
om dit te testen, hebben Caswell en haar team ‘bird vision’ LED-buizen opgezet die geprogrammeerd zijn om een aantal kleuren weer te geven, waaronder de niet-spectrale kleuren die mensen niet kunnen zien. Deze apparaten werden vervolgens naast water-feeders geplaatst, waarvan sommige suikerwater bevatten (wat de vogels leuk vinden) naast één kleur, terwijl andere gewoon water bevatten naast een andere kleur.
ze zouden dan de posities van deze feeders verwisselen en kijken of de vogels de kleurindicator konden gebruiken om te bepalen welke feeder welk was.
in een reeks gerandomiseerde experimenten over een periode van drie jaar (waarbij duizenden voedingssessies plaatsvonden), was het doel om te zien of de kolibries een voorkeur hadden om te voeden op de waterstations met ultraviolette kleurencombinaties, wat zou ondersteunen dat ze deze konden zien, zelfs als de mens dat niet kan.
het bleek dat de dieren gemakkelijk onderscheid konden maken tussen de verschillende soorten niet-spectrale kleuren om een zoete beloning te verkrijgen.
“It was amazing to watch”, zegt studiecoauteur en promovendus Harold Eyster van de Universiteit van British Columbia.
” het ultraviolet + groen licht en groen licht leken identiek aan ons, maar de kolibries bleven correct kiezen voor het ultraviolet + groen licht geassocieerd met suikerwater. Onze experimenten stelden ons in staat om een voorproefje te krijgen van hoe de wereld eruit ziet voor een kolibrie.”
Hoewel wij mensen met onze nietige menselijke ogen niet echt kunnen begrijpen hoe deze kleurvariaties eruit zien voor de dieren, suggereren de resultaten dat er een waarneembaar verschil is – wat vogels betreft – tussen ultraviolet, rood en ultraviolet+rood, met hetzelfde voor ultraviolet+groen, ultraviolet+geel en ultraviolet+paars.
we kunnen het misschien niet zien of begrijpen, maar de kolibrie wel.
In een ander experiment analyseerden de onderzoekers bijna 1.000 verschillende soorten vogelkleed, en bijna 2400 verschillende soorten planten, en vonden dat de kleuren van ongeveer een derde van elk als een niet-spectrale kleur zouden worden waargenomen – wat precies aangeeft hoeveel dit visuele vermogen hun interacties met de wereld kan beïnvloeden.
” Deze resultaten komen overeen met de bewering dat vogels tetrachromaten zijn, zodat de vogelkleurruimte een breed scala aan gedragsmatig en ecologisch relevante kleuren vertegenwoordigt, waarvan veel mensen (of elke trichromaat) zich niet eens kunnen voorstellen,” leggen de onderzoekers uit in hun paper.
” het aantonen dat vogels een verscheidenheid aan niet-spectrale kleuren kunnen onderscheiden, is een stap vooruit in ons begrip van de dimensionaliteit van het zicht van vogels.”
Er is hier nog veel te leren, met de onderzoekers zeggen dat hun resultaten, hoe indrukwekkend ze ook zijn, niet het bewijs leveren dat vogels een tetrachromatisch visueel systeem bezitten.
in de toekomst zouden meer rigoureuze experimenten met meer kleuren ons kunnen helpen om de grenzen van de kleurwaarneming van vogels verder te testen. Zelfs dan is er nog veel dat we niet weten over welke neurale mechanismen de hersenen van de dieren in staat stellen om deze kleuren waar te nemen.
niet te vergeten, zoals de onderzoekers zeggen, de” meer filosofische vraag van hoe niet-spectrale kleuren er echt uitzien ” in de vreemde ogen van kolibries.
“verschijnt UV+groen voor vogels als een mix van deze kleuren (analoog aan een dubbel-stop akkoord gespeeld door een violist) of als een sublieme nieuwe kleur (analoog aan een volledig nieuwe toon in tegenstelling tot de componenten ervan)? We kunnen niet zeggen: “de auteurs schrijven en merken op dat nadenken over deze onbeantwoorde vraag over onzienbare kleuren puur een menselijke last is.
” Uiteindelijk is het voor een vogel waarschijnlijk niet van belang of kleurrijke signalen worden gedetecteerd door aangrenzende of niet-aangrenzende kegeltypen: het is hoe die kleuren functioneren om informatie te verschaffen over voedsel, partners of roofdieren.”
de bevindingen worden gerapporteerd in PNAS.