鸟类眼中的世界长什么样子？

照片:TahirAbbas/iStock

也许你能猜到鸟类看到的是一个与我们不同的世界，但你不知道它是什么样子。现在，多亏了一个模仿鸟类视觉的照相机，我们可以在试管里瞥见豹子。

除了迷人之外，相机显示的图像也解释了为什么鸟类能够在密林中准确地来回移动和觅食。

来自瑞典隆德大学的行为生物学家辛西娅·泰德尔解释说，研究小组选择探索鸟类的视觉是因为它们的视觉定位非常直接:食物。不像人类的眼睛，鸟类的眼睛可以看到第四种颜色。

人眼对颜色的感知是通过三种类型的颜色感受器，即锥体细胞，它们对应于三种不同的颜色:红色、蓝色和绿色。我们的眼睛对这三种光的频率非常敏感，而鸟类有第四种感受器，可以探测更多不同的光频率。

一些鸟类，例如澳大利亚的食蜜鸟，它们的第四个锥体细胞对紫光敏感。其他鸟类，如鹦鹉，可以走得更远，延伸到紫外光谱。

为了了解鸟类的紫色光锥和紫外线光锥周围的物体是什么样的，研究人员使用多光谱照相机和专业滤镜拍摄了瑞典和澳大利亚密林中一些鸟类的栖息地，以模拟鸟类眼中的世界。

最后呈现的图像非常感人。

左图显示的是人眼看到的树叶，而右图显示的是在外加的绿光和紫外光下拍摄的树叶。照片:辛西娅·泰多

多光谱图像清楚地显示了紫外光照射下树叶上下表面之间的高对比度。正是这种对比使得每片叶子的位置和方向在观察者的眼中呈现出非常清晰的3D图像。

同样来自隆德大学的生物学家丹·埃里克·尼尔森(Dan Eric Nilsson)说:“在人类眼中，这是一片混乱，但在鸟类眼中，它们非常清楚这是一片叶子。在这项研究之前，没有人知道叶子会这样生长。”

由于上下两片叶子反射的紫外光水平相似，研究人员认为对比度的差异是由反射和穿过叶子的紫外光量的差异造成的。

反射的量是紫外线的25倍以上。

相比之下，我们的眼睛看不到树叶上下表面的区别，因为反射和通过的绿光量是一样的。当人类的视锥细胞分析绿光时，对比度差异要小得多。

“紫外光谱视觉可以帮助鸟类在树叶中灵活地飞翔和跳跃，”泰多尔说。“这种视觉能力可以帮助鸟类快速准确地定位，提高它们寻找隐藏在树叶下表面的昆虫和蜘蛛的觅食效率。”

Nilsson和Tedore还利用计算机模拟计算了在充足光照+短紫外波长的开放冠层和暗光照+长紫外波长的封闭冠层条件下的最大叶片对比度。这可以解释为什么不同的鸟从第四个锥体细胞接收不同的颜色。

当然，我们在多光谱图像中看到的只是鸟类视觉的模拟。毕竟，我们的眼睛并不能真正100%胜任这项任务。

泰多解释道:“鸟类有四种颜色感受器(红色、蓝色、绿色和紫外线)，而我们只有三种(红色、蓝色和绿色)，所以我们不能完整而真实地描述鸟类的四个视锥。”

然而，尽管我们自己看不到这些额外的颜色，我们仍然可以将鸟类的超色视觉应用到科技产业中。

泰多尔说:“紫外光下增强的3D效果可以在无人驾驶飞行器或无人驾驶飞行器上使用，帮助它们适应复杂的森林环境，而不会被树枝和树叶缠住。”

看到四种颜色是令人惊奇的，但它也可能伴随着一些缺点。

泰多尔说:“缺点之一是第四个锥体细胞占据了视网膜中属于其他三个受体的空间。在昏暗的光线下，这将对分辨率和灵敏度产生负面影响。”

研究人员接下来将观察紫外线下鸟类食物的样子。他们还将继续探索不同物种和环境对鸟类视觉的影响。

尼尔森总结道:“我们总是觉得我们看到的是现实，但事实上这只是人类眼中的现实。其他动物生活在世界不同的颜色中。通过他们的眼睛，我们可以揭示更多的自然奥秘。正如情人眼里出西施一样，一个人看到什么完全取决于情人眼里出西施。”

蝌蚪工作人员从sciencealert编译，翻译狗Gege，转载必须授权。