kolibrier kan uppfatta färger som det mänskliga ögat inte kan, tack vare tillägget av en extra kon i kolibriens öga som vi inte har, avslöjar ny forskning.resultaten, som demonstrerades i experiment med vilda bredstjärtade kolibrier (Selasphorus platycercus) i Colorado, tyder på att förmågan att diskriminera icke-spektrala färger (inklusive ultravioletta våglängder) kan spela en viktig roll i beteenden inklusive parning, utfodring och undvikande rovdjur.
till skillnad från människor, som har tre typer av färgkänsliga konceller i våra ögon, har fåglar fyra typer av konceller som hjälper dem att bearbeta skillnaderna mellan olika typer av färger. Med tre kottar kan mänskliga ögon uppfatta vad som kallas trikromatisk färg, som består av en neural blandning av rött, grönt och blått ljus.
Tack vare den processen kan våra hjärnor uppfatta den icke-spektrala färgen lila (eftersom det är en kombination av blått och rött). Men djur med en extra kon kan se ett ännu större spektrum av färger genom att vara känsliga för fler typer av ljusvåglängder – öppna dörren för andra typer av färgkombinationer som vi inte kan se eller ens… föreställa.
”människor är färgblinda jämfört med fåglar och många andra djur”, säger evolutionsbiologen Mary Caswell Stoddard från Princeton University.
”inte bara har en fjärde färg kon typ utöka utbudet av fågel-synliga färger i UV, det potentiellt tillåter fåglar att uppfatta kombinationsfärger som ultraviolett + grön och ultraviolett + röd-men detta har varit svårt att testa.”
man tror att fåglar med sin extra koncell kanske kan uppfatta så många som fem icke-spektrala färger, inklusive lila, ultraviolett+röd, ultraviolett+grön, ultraviolett+gul och ultraviolett+lila.
För att testa detta satte Caswell och hennes team upp ’bird vision’ LED-rör programmerade för att visa ett antal färger, inklusive de icke-spektrala färger som människor inte kan se. Dessa enheter placerades sedan bredvid vattenmatare, varav några innehöll sockervatten (som fåglarna gillar) bredvid en färg, medan andra innehöll vanligt vatten bredvid en annan färg.
de skulle sedan byta positionerna för dessa matare och se om fåglarna kunde använda färgindikatorn för att berätta vilken matare som var vilken.
i en serie randomiserade experiment under tre år (med tusentals utfodringssessioner) var målet att se om kolibrierna visade en preferens att mata på vattenstationerna som visar de ultravioletta färgkombinationerna, vilket skulle stödja att de kunde se dem, även om människor inte kan.
som det visar sig kunde djuren enkelt skilja mellan olika typer av icke-spektrala färger för att få en söt belöning.
”det var fantastiskt att titta på”, säger studie medförfattare och doktorand Harold Eyster från University of British Columbia.
”det ultravioletta+gröna ljuset och det gröna ljuset såg identiskt ut för oss, men kolibrierna behöll rätt att välja det ultravioletta+gröna ljuset i samband med sockervatten. Våra experiment gjorde det möjligt för oss att få en snygg titt på hur världen ser ut för en kolibri.”
medan vi människor med våra ynkliga mänskliga ögon inte riktigt kan förstå hur dessa färgvariationer ser ut för djuren, tyder resultaten på att det finns en märkbar skillnad – vad gäller fåglar – mellan ultraviolett, rött och ultraviolett+rött, med samma sak för ultraviolett+grönt, ultraviolett+gult och ultraviolett+lila.
Vi kanske inte kan se eller förstå det, men kolibri kan.
i ett annat experiment analyserade forskarna nästan 1 000 olika typer av fågelfjäderdräkt och nästan 2 400 olika typer av växter och fann att färgerna på ungefär en tredjedel av var och en skulle uppfattas som en icke-spektral färg-vilket indikerar hur mycket denna visuella förmåga kan påverka deras interaktioner med världen.
”dessa resultat överensstämmer med påståendet att fåglar är tetrakromater, så att fågelns färgutrymme representerar ett stort antal beteendemässigt och ekologiskt relevanta färger, varav många människor (eller någon trichromat) inte ens kan föreställa sig”, förklarar forskarna i sitt papper.
”att visa att fåglar kan diskriminera en mängd olika icke-spektrala färger ger ett steg framåt i vår förståelse av fågelvisionens dimensionalitet.”
det finns fortfarande mycket att lära sig här, med forskarna som säger att deras resultat, imponerande som de är, saknar ett bevis på att fåglar har ett tetrakromatiskt visuellt system.
i framtiden kan mer rigorösa experiment med fler färger hjälpa oss att ytterligare testa gränserna för fåglarnas färguppfattning. Även då finns det fortfarande mycket vi inte vet om vilka neurala mekanismer som gör det möjligt för djurens hjärnor att uppfatta dessa färger.
För att inte tala om, som forskarna säger, den ”mer filosofiska frågan om vilka icke-spektrala färger som verkligen ser ut” i kolibriernas konstiga ögon.
”verkar UV+green för fåglar som en blandning av dessa färger (analog med ett dubbelstoppkord som spelas av en violinist) eller som en sublim ny färg (analog med en helt ny ton till skillnad från dess komponenter)? Vi kan inte säga,” författarna skriver och noterar att det bara är en mänsklig börda att fundera över denna obesvarade fråga om osynliga färger.
”i slutändan är det som är viktigt för en fågel förmodligen inte om färgglada signaler upptäcks av intilliggande eller icke-angränsande kontyper: det är hur dessa färger fungerar för att ge information om mat, kompisar eller rovdjur.”
resultaten rapporteras i PNAS.