鳥類眼中的世界長什麼樣子

或許你能猜到鳥類看到的世界和我們不一樣,但卻無法得知那究竟是什麼樣子。現在多虧了一臺專門模仿鳥類視覺的攝像機,我們得以一窺管中豹。

鳥類眼中的世界長什麼樣子

或許你能猜到鳥類看到的世界和我們不一樣,但卻無法得知那究竟是什麼樣子。現在多虧了一臺專門模仿鳥類視覺的攝像機,我們得以一窺管中豹。

除了迷人,該攝像機所顯示的圖像也解釋了為什麼鳥類能在密林裡精確地穿梭和覓食。

來自瑞典隆德大學的行為生物學家Cynthia Tedore解釋道,該研究小組選擇探索鳥類的視覺是因為它們的視覺導向性非常直接:食物。而且與人眼不同,鳥類的眼睛可以看到第四種顏色

人眼對色彩的感知是通過三種類型的顏色受體,即視錐細胞,分別對應著三種不同的顏色:紅、藍、綠。我們的眼睛對這三種光的頻率很敏感,而鳥類則有第四種受體,可以探測到更多不同的光頻率。

有的鳥,比如澳洲食蜜鳥,它們的第四種視錐細胞是對紫光敏感;而其它鳥類,比如鸚鵡,則可以再進一步,延長到紫外光譜。

為了瞭解在鳥類的紫光和紫外光線視錐中,周圍的物體長的是什麼模樣,研究人員利用一臺多光譜相機和專業的過濾器拍攝了瑞典和澳大利亞茂密的森林中一些鳥類的棲息地,藉此來模擬鳥眼中的世界。

最終呈現的圖像相當動人。

左圖是人眼看到的樹葉,右圖是添加了綠光和紫外光線下拍到的樹葉。圖:Cynthia Tedore

多光譜圖像清楚地顯示出了在紫外光線下,樹葉上下表面之間的高對比度。正是這種對比度使得每一片葉子的位置和方向都能以非常清晰的3D圖像呈現在所見者眼中。

同樣來自隆德大學的生物學家Dan Eric Nilsson說道:“在人類眼中這就是一團綠七八糟的東西,但在鳥類的眼中,它們很清楚這是葉子。而在這項研究之前,沒有人知道原來樹葉還能長這樣。”

由於上下葉面反射的紫外光線的水平相似,因此研究人員認為,這種對比度上的差異是樹葉反射和穿過的紫外線的數量上的差別所引起的。

其反射的量是穿過的紫外光的25倍以上。

相較之下,我們的眼睛就看不出樹葉上下表面之間的差別,因為綠光反射和穿過的量是一樣的。當人眼的視錐細胞在解析綠色光線時,產生的對比度差異要小得多。

“紫外光譜的視覺可能有助於鳥類在樹葉中靈活地飛行和跳躍,”Tedore說道:“在尋找隱藏在葉子下表面之下的昆蟲和蜘蛛時,這樣的視覺能力能夠幫助它們快速精準地定位,提高覓食效率。”

通過使用計算機建模,Nilsson和Tedore還計算出了在光線充足的開放式雨棚+短紫外線波長下、以及光線較暗的封閉式雨棚+長紫外線波長下的最大的葉片對比度。而這也許就可以解釋,為什麼不同的鳥類,其第四種視錐細胞所接收到的顏色也會不一樣。

當然,我們在多光譜圖像中看到的只是對鳥類視覺的模擬,畢竟我們的眼睛並不能真的百分百勝任這項任務。

Tedore解釋道:“鳥類有四種顏色受體(紅藍綠和紫外),而我們只有三種(紅藍綠),因此我們不可能對鳥類的四種視錐進行完全真實的描述。”

但是,雖然我們自己看不到這些額外的顏色,但我們仍然可以將鳥類的超彩色視覺能力應用在技術產業上。

Tedore表示:“紫外光線下增強的3D效果可以在無人機或自動駕駛汽車上進行可視化運用,幫助它們適應複雜的森林環境而不會被枝葉纏住。”

能夠看到四種顏色的確令人驚奇,但它可能也伴隨著一些缺點。

Tedore表示:“其中一個缺點就是,第四種視錐細胞會佔據視網膜中原本應該屬於其它三種受體的空間,而

在昏暗的光線下,這會對分辨率和靈敏度產生負面的影響。”

研究人員下一步將觀察鳥類的食物在紫外光下長什麼樣子,他們還將繼續探索不同的物種和環境對鳥類的視覺的影響。

Nilsson總結道:“我們總覺得自己看到的就是現實,但其實這不過是人類眼中的現實而已,其它的動物則生活在不同色彩的世界中。通過它們的眼睛,我們就能揭開更多大自然的奧秘。就像情人眼裡出西施,所見是否真實完全取決於觀看者的眼光。”


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