El sem tudjuk képzelni, milyen színkavalkádot látnak a kolibrik

Az aprócska madarak rendkívüli színlátását vizsgálta egy amerikai kutatócsoport, amelyet a Princeton Egyetem szakembere, Mary Caswell Stoddard vezetett. Azt talán sokan tudjuk, hogy az ember színlátása háromféle színtartományt érzékelő csapsejten alapul, amelyek a vörös, a zöld és a kék árnyalatait képesek detektálni annak alapján, hogy a különböző hullámhosszúságú fény energiája is eltérő, így a csapsejtben lévő, az eltérő színek érzékeléséért felelős opszin molekulákat más hullámhosszúságú fény tudja megváltoztatni.

A madarak gazdagabb színlátásúak, ők a három általunk is látott színen túl az ultraibolyát is érzékelik, ehhez egy negyedik féle csapsejt rendelkezésükre áll. Mindezzel azonban nem csak annyit érnek el a madarak, hogy látják az UV-t is, hanem az UV és a „hagyományos” színek kombinációit is, ezek az általunk látott spektrális színek közt nem szerepelnek. Azonban ezt meglehetősen bonyolult tesztelni.

A kutatók természetes környezetükben vizsgálták a madarak színlátását, a Rocky Mountain Biológiai Labor (Colorado állam) területén idomított szélesfarkú kolibrikon (Selasphorus platycercus).
„A legrészletesebb érzékelési kísérleteket a madarakkal laborban lehet elvégezni, de akkor félő, hogy nem vesszük észre, valójában mire is használják a színlátásukat a mindennapi életük során” – magyarázta Stoddard. „A kolibrik ideálisak a színlátás természetes körülmények közti vizsgálatára, mivel ezek az apróságok az evolúció során arra szakosodtak, hogy jól felismerjék a különböző virágok színeit, amelyekkel az adott növény a nektárt hordozó részét reklámozza. Ennek köszönhetően könnyen tanulnak meg színeket és jutalmat összefüggésbe hozni e madarak.”

A kutatást egy ábrán így lehetne összefoglalni.

Forrás: Stoddard Lab, Princeton University

A nem spektrális színek azokat jelentik, amelyek összetevőit nagy távolság választja el egymástól, szemben a spektrális színekkel, amelyeket hullámhossz szerint közeli színek keverékeként érzékelünk (pl. a türkiz a zöld és a kék, a sárga pedig a piros és a zöld keveréke). Az ember számára talán a lila lehet az, amely nem spektrális színnek tekinthető, ez a szín ugyanis úgy jön létre, hogy a vörös és a kék színt érzékelő csapsejtek ingerlődnek egyszerre, a zöld azonban nem. A vörös (hosszú hullámhosszúságú) és a kék (rövid hullámhosszúságú) a fény spektrumában igen távol helyezkednek el egymástól. A madaraknál az UV érzékelése miatt a lila árnyalatán túl még négy ilyen nem spektrális szín is megjelenhet: UV+vörös, UV+zöld, UV+kék, UV+sárga és UV+lila. A lehetséges színkombinációkat úgy alakították ki a kutatók, hogy speciális LED megvilágítást terveztek, amelyben a piros, zöld és kék színek mellett UV is szerepelt, és ezeket tetszőlegesen lehetett keverni a világítótesten belül. Az így beállított színeket használták a terepi kísérletekben a madarak itatójának megvilágítására.

A kutatók betanították a vadon élő kolibriket arra, hogy meg tudják különböztetni az egyik színnel jelölt cukros oldatot, a másik színnel jelölt sima víztől a számukra kihelyezett etetőkön, egy, a madarak élőhelyének tekinthető hegyi réten. Három nyári szezon alatt, 19 eltérő színpár felhasználásával, különböző környezeti körülmények (pl. a vadonban rendelkezésre álló virágok mennyisége, időjárás) kísérlettel vizsgálták a kolibriket. Több mint 6000 egyedi látogatásból állt így össze a 3 éves vizsgálat, amelynek eredményét az Amerikai Tudományos Akadémia folyóirata, a PNAS közölt.

A kísérletek eredménye során kiderült, hogy a kolibrik tényleg jól látják a nem spektrális színeket is, könnyen meg tudták különböztetni a sima pirosat az UV+piros, vagy a sima zöldet az UV+zöld színtől. Harold Eyster, a kísérletekben dolgozó egyik fiatal kutató elmondta: „Rendkívüli volt látni, hogy mi nem látunk semmi különbséget a két szín közt, de a madár tökéletesen meg tudja őket különböztetni, és rendre pl. az UV+zöld itatót választották, amelyben a cukros oldatot kapták. Így beleshettünk abba a csodába, amit a kolibrik látása a madarak elé tárhat a világból.”

Nem tudjuk persze elképzelni, hogy mit is látnak a madarak, a hagyományos szín és az UV keverékét, vagy esetleg egy teljesen új, számunkra leírhatatlan színt.

„A kísérleti területünk Colorado vadvirág-fővárosa, számunkra is varázslatos színgazdagság tárul fel a virágos hegyi réteken, de képzeljük csak el, milyen lehet ugyanez a látvány egy plusz érzékelési dimenzióval rendelkező lény számára!” – mondta David Inouye, a kutatás egyik társszerzője.

A terepi kísérleteket követően a kutatócsoport több mint 3300 növény és madártoll példányt vizsgált meg, abból a szempontból, hogy azokat a madár miként érzékelheti. Úgy tűnt e vizsgáltatokból, hogy valószínűleg a legtöbbet nem spektrális színként láthatják, mi emberek pedig egyszerű „hagyományos” színekként. Stoddard hozzátette: „Nemcsak a kolibrik, hanem a többi madár, és rengeteg egyéb gerinces állat is négy csapsejttel rendelkezik, így hasonló komplex színélményt kaphat. Valószínűleg a dinoszauruszok is látták a nem spektrális színeket. A négy csapsejtes színlátás igen korán megjelent a gerincesek körében, az állatvilágban igen elterjedt érzékelési módról lehet szó.”

Sáskarák

Forrás: Wikipedia

Mi, emlősökként azért maradtunk le erről a komplex színélményről, mert eredetileg (a tudomány mai vezető nézőpontja szerint) az emlősök éjszakai állatként alakultak ki, s éjjel nincs szükség színlátásra, így az evolúció során elveszítettük a gerincesekben korábban kialakult képességet. A legtöbb emlősnek csak kétféle csapsejtje van, így ők még nálunk is szegényesebben észlelik a világ színeit. Számos gerinctelen viszont még a madaraknál is sokkal kifinomultabb színlátással rendelkezhet, a sáskarákokról közismert, hogy 12-16 különféle csapsejttel rendelkeznek.

Forrás: Égen – Földön – Föld alatt