رنگ‌های جهان را از دید حیوانات

فناوری جدید دوربین به ما امکان می‌دهد رنگ‌های جهان را از دید حیوانات ببینیم.

یک سیستم دوربین جدید امکان دیدن رنگ‌ها را به شکلی که حیوانات می‌بینند برای انسان فراهم کرده است، و این کار دیدگاه جدیدی از دنیای طبیعی به روی ما می‌گشاید.

این پروژه نوآورانه به رهبری پژوهشگر «ورا واساس»، که سال‌ها روی دید حیوانات مطالعه کرده، درک ما از چیزی که حیوانات واقعاً می‌بینند را دگرگون می‌کند.

واساس با همکاری همکاران خود در آزمایشگاه رنگ «هنلی» در دانشگاه جورج میسون ابزاری توسعه داده که به ما اجازه می‌دهد دنیا را از دریچه چشم گونه‌های مختلف حیوانی تجربه کنیم.

چگونگی دیدن رنگ توسط حیوانات

حیوانات رنگ‌ها را از طریق سلول‌های گیرنده نور در چشمان خود درک می‌کنند و تعداد و نوع این سلول‌ها در گونه‌های مختلف متفاوت است.

در حالی که انسان‌ها سه نوع سلول مخروطی حساس به نور قرمز، سبز و آبی دارند، بسیاری از حیوانات انواع بیشتری از این سلول‌ها دارند که به آن‌ها امکان می‌دهد رنگ‌هایی را فراتر از طیف مرئی ما ببینند.

پرندگان، به عنوان مثال، اغلب توانایی دید رنگ بهتری نسبت به انسان دارند. آن‌ها دارای دید چهاررنگی هستند که شامل قابلیت دیدن نور ماوراءبنفش نیز می‌شود.

این دامنه اضافه برای رفتارهایی مانند انتخاب جفت و یافتن غذا حیاتی است. بسیاری از حشرات، مانند زنبورها، نیز نور ماوراءبنفش را می‌بینند که به آن‌ها کمک می‌کند الگوهایی روی گل‌ها را که برای ما نامرئی است تشخیص دهند.

رنگ‌های مختلفی که حیوانات می‌بینند

از سوی دیگر، پستاندارانی مانند سگ‌ها و گربه‌ها دید دو رنگی دارند. آن‌ها نمی‌توانند بین قرمز و سبز تمایز قائل شوند، مشابه انسان‌هایی که کوررنگی قرمز-سبز دارند.

این درک کاهش‌یافته از رنگ‌ها توانایی آن‌ها را در دیدن طیف کامل رنگ‌ها محدود می‌کند و بر تعامل آن‌ها با محیط اطراف‌شان تأثیر می‌گذارد.

درک این تفاوت‌ها صرفاً اطلاعات جذاب نیست، بلکه برای مطالعه رفتار حیوانات و بوم‌شناسی حیاتی است. اما تاکنون تصور چگونگی دیدن دنیا از دیدگاه حیوانات چالش‌برانگیز بوده است.

تصویربرداری با رنگ‌های کاذب برخی ایده‌ها را درباره دید حیوانات فراهم کرده است، اما این روش محدودیت‌هایی دارد. این کار زمان‌بر است، به شرایط نوری خاصی نیاز دارد و نمی‌تواند به‌خوبی حرکت را ثبت کند.

به منظور غلبه بر این چالش‌ها، تیم واساس یک سیستم دوربین و نرم‌افزار پیشرفته توسعه داده‌اند که قادر به ضبط و پردازش ویدئوها در شرایط نوری طبیعی است. این بدان معناست که اکنون می‌توانیم رنگ‌ها را دقیقاً همان‌طور که حیوانات می‌بینند، در زمان واقعی مشاهده کنیم.

واساس توضیح می‌دهد: «سیستم ما در چهار کانال رنگی – آبی، سبز، قرمز و ماوراءبنفش – ضبط می‌کند. سپس این داده‌ها را به ‘واحدهای ادراکی’ تبدیل می‌کند که اساساً آن را به فرمتی تبدیل می‌کند که دید حیوانات را بر اساس داده‌های گیرنده نور شناخته‌شده شبیه‌سازی می‌کند.»

دقت بالا و کاربرد عملی

این سیستم در مقایسه با روش‌های طیف‌سنجی سنتی دقتی بیش از ۹۲٪ در پیش‌بینی رنگ‌هایی که حیوانات درک می‌کنند دارد.

این پیشرفتی چشمگیر است که این فناوری را نه تنها نوآورانه بلکه قابل اعتماد نیز می‌سازد.

این امکان بی‌سابقه‌ای برای تحقیقات علمی فراهم می‌کند. دانشمندان اکنون می‌توانند دنیای پویا و رنگارنگی را که از دید گونه‌های مختلف مشاهده می‌شود، بررسی کرده و به بینش عمیق‌تری درباره رفتار و بوم‌شناسی حیوانات دست یابند.

فیلم‌سازان نیز از این فناوری بهره زیادی خواهند برد. آن‌ها می‌توانند نمایش‌های دقیق‌تر و جذاب‌تری از دید حیوانات ایجاد کنند و مخاطبان را به درک بهتر از دنیای طبیعی نزدیک‌تر کنند.

تصور کنید مستندهایی که در آن‌ها بینندگان می‌توانند الگوهای ماوراءبنفشی که زنبورها را هدایت می‌کنند یا پالت رنگ محدود سگ‌ها را تجربه کنند.

واساس می‌گوید: «این فناوری فاصله بین ادراک انسان و حیوان را پر می‌کند. این امکان را به ما می‌دهد تا نه تنها حیوانات را مؤثرتر مطالعه کنیم بلکه با نشان دادن دنیایی که قبلاً هرگز ندیده‌ایم، به مردم آموزش دهیم و آن‌ها را تحت تأثیر قرار دهیم.»

یکی از جنبه‌های شگفت‌انگیز این سیستم عملی بودن آن است. این سیستم از دوربین‌های تجاری موجود ساخته شده و در یک قاب سه‌بعدی چاپ‌شده و ماژولار قرار دارد که آن را برای پژوهشگران و فیلم‌سازان بدون نیاز به تجهیزات خاص و گران‌قیمت در دسترس قرار می‌دهد.

طیف رنگارنگ از دریچه چشم حیوانات

روش دید و درک رنگ توسط حیوانات تنها یک کنجکاوی علمی نیست؛ بلکه کلیدی برای درک راهبردهای بقای آن‌هاست.

برای مثال، میگوی آخوندکی یکی از پیچیده‌ترین سیستم‌های بینایی شناخته‌شده را دارد که دارای دوازده تا شانزده نوع سلول گیرنده نور است.

این قابلیت به آن‌ها امکان می‌دهد نور پلاریزه را تشخیص دهند و طیفی فراتر از توانایی انسان‌ها را ببینند، که به آن‌ها کمک می‌کند تا طعمه و شکارچیان را در دنیای پیچیده زیر آب شناسایی کنند.

مارها از دید مادون قرمز برای شکار طعمه‌های خونگرم در تاریکی استفاده می‌کنند، در حالی که گوزن‌های شمالی نور ماوراءبنفش را می‌بینند تا شکارچیان را در برابر منظره برفی شناسایی کنند.

این توانایی‌ها فقط اطلاعات جالبی نیستند؛ آن‌ها انطباق‌های ضروری هستند که طی میلیون‌ها سال تکامل یافته‌اند.

تکامل دید هر گونه را به نیازهای خاص آن تطبیق داده است. حیوانات بر اساس محیط و چالش‌های بقا، قابلیت‌های خاصی در دید رنگی کسب می‌کنند که منجر به تنوع غنی در توانایی‌های بصری در سراسر قلمرو حیوانات می‌شود.

واساس می‌گوید: «درک چگونگی دیدن جهان توسط حیوانات به ما کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری در زمینه حفاظت و مدیریت زیستگاه‌ها بگیریم. این می‌تواند به طراحی ساختمان‌ها، جاده‌ها و حتی نورپردازی کمک کند تا تأثیرات منفی روی حیات وحش به حداقل برسد.»

نگاهی جدید به دنیای طبیعی

به طور خلاصه، این فناوری جدید دوربین به ما امکان می‌دهد تا از نگاه دیگر موجودات به جهان بنگریم. این ابزاری است که ما را به دنیای طبیعی نزدیک‌تر کرده و همدلی و درک بیشتری ایجاد می‌کند.

با ادامه این اکتشافات، ما نه تنها دانش بلکه ارتباط عمیق‌تری با موجودات متنوعی که سیاره ما را به اشتراک می‌گذارند به دست می‌آوریم.

امکانات گسترده‌اند. از تحقیقات دانشگاهی گرفته تا تجربه‌های آموزشی فراگیر، این فناوری قرار است که دید و تعامل ما با قلمرو حیوانات را متحول کند.

این یادآوری است که حتی در دنیای پیشرفته فناوری امروز، هنوز چیزهای زیادی برای کشف وجود دارد وقتی از زاویه‌ای متفاوت به آن‌ها نگاه کنیم.

مطالعه کامل در مجله PLoS Biology منتشر شده است.