Egy új kamerarendszer-technológia célja, hogy megváltoztassa azt, ahogy az ökológusok és a filmesek megértik és megjelenítik a különböző állatok színérzékelését természetes környezetükben.
A kutatást Vasas Vera vezette Sussexi Egyetemaz Egyesült Királyságban, és kollégái a Hanley Color Laboratory-ból George Mason Egyetemmi.
Hogyan látják az állatok a színeket?
Hagyományosan a különböző fajok egyedi vizuális világa nagyrészt rejtély maradt az emberek számára. Sok állat, például méhek és néhány a madarak, Az emberi képességeket meghaladó színek érzékelése, például az ultraibolya fény.
Ez a különbség a szemükben lévő fotoreceptorok sokféleségéből adódik. Ezeknek a színérzékeléseknek a megértése elengedhetetlen az állatok kommunikációjába és navigációjába való betekintéshez.
Míg a hamis színes fényképezés bepillantást nyújtott ebbe a világba, ezt hátráltatták olyan korlátok, mint az időigényes folyamatok, a speciális világítási követelmények és a mozgás rögzítésének képtelensége.
E kihívások kezelésére a kutatócsoport fejlett kamerát és szoftverrendszert fejlesztett ki, amely természetes fényviszonyok mellett is képes videoklipeket rögzíteni és feldolgozni.
A kamera úgy látja a színeket, mint az állatok
Ahogy ezen a képen is láthatóA rendszer négy színcsatornán rögzít: kék, zöld, piros és ultraibolya. Ezután ezeket az adatokat „perceptuális egységekre” alakítja át – lényegében olyan formátumba fordítja őket, amely az ismert fotoreceptor adatok alapján reprodukálja az állat látását.
Lenyűgöző módon a hagyományos spektrofotometriás módszerekkel összehasonlítva ez az új rendszer több mint 92%-os pontossággal jelzi előre az állatok által észlelt színeket.
Ez az innováció soha nem látott távlatokat nyit a tudományos kutatás előtt. Eszközt biztosít a tudósok számára a dinamikus, színes világ felfedezéséhez, ahogy a tudós látja különféle típusok.
Ezenkívül a filmesek mostantól pontosabb és vonzóbb ábrázolásokat készíthetnek az állatok látásáról munkáikban.
Ennek a rendszernek a praktikusságát tovább fokozza, hogy könnyen beszerezhető, kereskedelmi forgalomban kapható kamerákból épül fel, és egy moduláris 3D nyomtatott házba van zárva.
Ezenkívül a kísérő szoftver nyílt forráskódú, ami további fejlesztést és adaptációt igényel a kutatói közösségen belül.
Például ezen a képen a kamera egy gúnyos madarat rögzít a zöld erdőben, de ez a gyönyörű természeti jelenet mutatja Ahogy az a madarak szemével látszik.
Az emberek és állatok közötti szakadék áthidalása
Daniel Hanley vezető szerző ékesszólóan összegzi a projekt fontosságát.
„Régóta lenyűgözött minket az állatok világlátása. Az érzékszervi ökológia új technikái lehetővé tették számunkra, hogy statikus jelenetekre következtessünk az állatok szemszögéből. A mozgó tárgyakról alkotott észlelésük megértése azonban kulcsfontosságú az olyan tevékenységekhez, mint az élelmiszerek helyének meghatározása, vagy … Partnerválasztás – egy árnyék megfoghatatlan.
„Fejlesztésünk eszközöket biztosít az ökológusok és filmesek számára, hogy pontosan rögzítsék és megjelenítsék azokat a színeket, amelyeket az állatok mozgás közben érzékelnek, ami jelentős előrelépést jelent az állatok viselkedésének és megismerésének tanulmányozásában” – összegezte.
A lényeg ez Úttörő kamerarendszer Ez nemcsak technológiai áttörést jelent, hanem egy új fejezetet is jelent az állatok birodalmának megértésében, és közelebb visz bennünket ahhoz, hogy az ő szemükön keresztül tapasztaljuk meg a világot.
Egy új kamera megmutatja, hogyan látják az állatok a színeket
Északi gúnymadár (Mimus polyglottos) madárlátásban
Ebben a videóban két északi gúnymadár kölcsönhatásba lép egy fán hamis színekkel. Pontosabban, a videó a kék-zöld és a piros kvantumcsapdákat kék, zöld és piros színben mutatja, az UV-kvantumcsapdákat pedig bíborvörös színben fedik át.
Míg a 80 mm-es objektívet nem távoli témák fényképezésére tervezték, a rendszer jól rögzíti a madárlátást, és megmutatja a „madárfehér” (a spektrum látható részein át UV-visszaverő) foltokat a tollakon.
Ebből is látszik, hogy az égbolt többnyire ultraibolya fényben színeződik (azaz lilának tűnik), mert a rövidebb hullámhosszak fokozott Rayleigh-szórásnak vannak kitéve. Így, míg a mi szemünknek kéknek tűnik az ég, sok más élőlény számára ultraibolya kéknek tűnhet.
Irizáló pávatollak 4 különböző állat szemével.
A kamerarendszer képes mérni a szögtől függő szerkezeti színeket, például az irizálódást. Ezt itt egy nagyon irizáló páva videójával illusztráljuk (Pavo Christatos) toll.
A videóban szereplő színek (a) a pávát képviselik Pavo Christatos Hamis szín, ahol a kvantumfogásokat kék, zöld és piros kék, zöld és piros színnel ábrázolják, és az UV-t bíborvörös borítja.
Érdekes módon az irizálódás kifejezettebb a páváknál, mint (b) embereknél (standard színek), (c) mézelő méheknél vagy (d) kutyáknál.
Nézze meg a teljes videót itt…
Caterpillar kijelző a ragadozók elleni küzdelemhez Apis Látomás.
Ez a videó egy fekete fecskefarkút mutat be Papilio Polixenes A hernyó megjeleníti az osmeteriáját. A tudósok ezt a videót a mézelő méhek hamis színeivel mutatják be, ahol az UV, kék és zöld fény kvantumfogásait kék, zöld és piros színnel mutatják be.
A sárga (emberi) ozmotéria, valamint a hernyó hátán lévő sárga foltok erősen tükröződnek az UV-sugárzásban, és lilának tűnnek, amikor a színek a mézelő méhek hamis színeire váltanak át (mint például a mézelő méhek UV- és zöldre érzékeny fotoreceptorainak erős reakciója), amelyet kékkel ábrázolnak. és piros ).
Sok lárva ragadozó látja az ultraibolya fényt, és így ez a színezés hatékony helyzetjelző lehet.
Nézze meg a teljes videót itt…
További információ az állatokról, a fényképezőgépekről és a színlátásról
Ahogy fentebb tárgyaltuk, az állatok színérzékelési módja egy lenyűgöző utazás az emberi látáson túlmutató világba. Az emberrel ellentétben sok állat olyan színeket lát, amelyeket el sem tudunk képzelni.
Az emberek általában három alapszínt érzékelnek: pirosat, zöldet és kéket. De ez csak egy kis része az állatvilág színspektrumának.
Például a méhek és a madarak láthatják az ultraibolya fényt, ami számunkra láthatatlan. Ez a képesség döntő szerepet játszik túlélésükben, segíti őket táplálék megtalálásában és a környezetükben való eligazodásban.
Az emberi felfogáson túl
Vegyük a sáska garnélarákot, amely az óceánban él, és az egyik legösszetettebb látórendszerrel rendelkezik.
Érzékeli a polarizált fényt, és tizenkét-tizenhat féle színes fotoreceptor sejttel rendelkezik (az embernek három van).
Ez a kivételes látás segít nekik észrevenni a zsákmányt, a ragadozókat és a társakat a bonyolult víz alatti világban.
Az állatok színlátása nem korlátozódik a színek széles skálájának meglátására; A túlélésről szól. Például egyes kígyók infravörös látást használnak melegvérű zsákmányra vadászni a sötétben.
Ezzel szemben a rénszarvasok ultraibolya látást használnak a ragadozók észlelésére a tükröződő, havas tájakon, ami kritikus képesség a túlélésükhöz zord éghajlaton.
Az emberek betekintést nyernek
Az evolúció fontos szerepet játszik a színlátás ezen sokszínűségében. Az állatok a környezeti szükségleteik és a túlélési kihívások alapján fejlesztették ki egyedi színlátási képességeiket.
Ez az evolúciós folyamat a vizuális képességek gazdag kárpitjához vezetett az állatvilágban.
Napjainkban a technológiai fejlődéssel az emberek kezdik megérteni, sőt elképzelni is, hogyan látják az állatok a világot.
Ez a megértés nemcsak elmélyíti a természet összetettsége iránti megbecsülésünket, hanem új távlatokat nyit az ökológia, a viselkedéstanulmányok és még a természet találékonysága által ihletett technológiai tervezés terén is.
Röviden, az állatok színlátásának világa élénk és összetett, és az emberi képességeket messze meghaladó perspektívák kaleidoszkópját kínálja.
Ahogy tovább kutatjuk és megértjük ezeket a perspektívákat, egyre mélyebbre becsüljük a természeti világot és a benne élő változatos lényeket.
A teljes tanulmány a folyóiratban jelent meg PLoS biológia.
Az olyan videókhoz, amelyek bemutatják a kamera működését a természetben, kattints ide…
—
Mint amit olvastam? Iratkozzon fel hírlevelünkre, hogy lebilincselő cikkeket, exkluzív tartalmakat és legújabb frissítéseket kapjon.
—
Látogasson el hozzánk az EarthSnap-re, egy ingyenes alkalmazásra, amelyet Eric Ralls és az Earth.com hozott Önnek.
—
More Stories
A SpaceX Polaris Dawn űrszondájának legénysége a valaha volt legveszélyesebb űrsétára készül
Egy őskori tengeri tehenet evett meg egy krokodil és egy cápa a kövületek szerint
Egyforma dinoszaurusz-lábnyomokat fedeztek fel két kontinensen