Sobre la visión en color de los colibrís
Los colibrís distinguen una amplia gama de colores, incluido el ultravioleta y sus mezclas, lo que les garantiza la percepción de varios colores no espectrales.
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Podemos creer que los mamíferos tienen una buena visión, pero la verdad es que suele ser bastante mala. Para los primates como nosotros no está mal y podemos ver una buena gama de colores. Pero otros mamíferos no pueden ver el rojo.
Sin embargo, las aves sí que suelen tener una buena visión en color, además de precisa. Gracias a esta visión pueden encontrar comida, pareja, volar sobre el terreno o escapar de los depredadores. Según Mary Caswell Stoddard (Princeton University), los humanos somos todos daltónicos si nos comparamos con las aves.
La visión en color de los humanos depende de tres tipos de conos, cada uno sensible al rojo, al verde y al azul. Todos los colores que percibimos serían combinaciones de las señales procedentes de ellos.
Las aves tienen cuatro tipo de conos, tres como los nuestros y un cuarto sensible al ultravioleta (UV). Las combinaciones en este caso son mucho mayores, por lo que tienen una percepción de los colores mejor y mucho más rica que la nuestra.
Para poder investigar cómo las aves ven los colores, Stoddard y su equipo de investigadores procedentes de varias universidades estadounidenses hicieron experimentos de campo con colibrís locales (Selasphorus platycercus, en la foto de cabecera). Estas pruebas las realizaron en el Laboratorio Biológico de las Montañas Rocosas en Gothic (Colorado). Para ello entrenaron a colibrís silvestres para que participaran activamente en los experimentos.
Según Stoddard, los experimentos perceptuales más detallados en pájaros se realizan en el laboratorio, pero entonces podemos arriesgarnos a perder el saber cómo usan las aves realmente su visión en color en el día a día. «Los colibrís son perfectos para el estudio de la visión en color en la Naturaleza. Estos amigos del azúcar han evolucionado para responder al color de las flores que publicitan su néctar, así que pueden aprender asociaciones de color rápidamente tras un pequeño entrenamiento», añade.
Estos investigadores estaban especialmente interesados en las combinaciones de colores no espectrales, en los que están involucrados tonos de color ampliamente separados en el espectro, en oposición a las mezclas de colores cercanos en el espectro, como puedan ser el azul y verde que da turquesa o el rojo y verde que da amarillo.
Para los humanos un color no espectral de este tipo es el morado, pues no está técnicamente en el arco iris. Aparece cuando se percibe a la vez luz azul (corta longitud de onda) y roja (longitud de onda larga), siendo estimulados los correspondientes conos, pero en donde los conos sensibles al verde (longitudes de onda medias) no juegan papel alguno.
Pero, aunque para los humanos no hay más que un caso de estos colores no espectrales, las aves tienen cinco: morado, UV+rojo, UV+verde, UV+amarillo y UV+morado.
Así que Stoddard y sus colaboradores diseñaron una serie de experimentos para comprobar si los colibríes pueden ver colores no espectrales. Los resultados los han publicado en PNAS.
Para las pruebas usaron unas luces LED que programaron para mostrar distintas combinaciones de luz de diversas gamas de longitudes onda, incluida el UV. Además, entre las combinaciones había algunas que proporcionaban colores no espectrales como, por ejemplo, la combinación de verde y UV.
Así que llevaron estos dispositivos a praderas de alta montaña en donde normalmente hay este tipo de colibrís. Cada mañana antes del amanecer los investigadores disponían dos comederos. Uno de ellos contenía solamente agua y el otro una disolución azucarada. Al lado de cada comedero dispusieron un luz LED que emitía una combinación de color distinta. De este modo los colibrís aprendían qué color correspondía a la recompensa azucarada. Además, las ubicaciones de los dispositivo se intercambiaba para que los pájaros no asociaran lugares, sino solamente colores. Adicionalmente, tomaron medidas para que los pájaros tampoco se guiaran por el olor. Al cabo de unas horas los colibrís aprendieron qué color correspondía a la recompensa azucarada. Los investigadores grabaron 6000 visitas a esos comederos en una serie de 19 experimentos.
Los resultados obtenidos revelan que los colibrís pueden ver una gran variedad de colores no espectrales, incluido el morado, UV+verde, UV+rojo y UV+amarillo. Así, por ejemplo, los colibrís distinguen UV+verde del verde puro o del UV y discriminan dos mezclas diferentes de UV+rojo, una más roja que la otra.
Para nosotros las mezclas UV+verde, UV+rojo o UV+amarillo son indistinguibles del verde, rojo y amarillo respectivamente, porque no tenemos capacidad de percibir el UV. Sin embargo, estos pájaros sí son capaces de hacerlo gracias a su visión tetracrómica. Aunque, como todo problema ligado a la percepción subjetiva, nunca sabremos cómo estos pájaros perciben esos colores, ni la imagen mental que tienen de ellos. De hecho, no lo podemos ni imaginar.
Finalmente, los investigadores analizaron los datos de 3315 plumas y colores de plantas. Descubrieron que los pájaros posiblemente perciben muchos de estos colores no espectrales, mientras que los humanos no. Los investigadores enfatizan que esos colores no espectrales no son particularmente especiales en relación a otros colores para estas aves. La amplia variedad de colores no espectrales disponibles a ellas es el resultado de un sistema antiguo basado en cuatro conos de color.
«Los colores que vemos en los campos de flores de nuestro estudio, los campos de la capital de Colorado, son maravillosos para nosotros, pero sólo imagina cómo esas flores les parecerán a unas aves con una dimensión sensorial extra», dice David Inouye (University of Maryland).
Según Stoddard, la tetracromía evolucionó muy pronto en los vertebrados y este sistema de visión es la norma en aves, muchos peces, reptiles y posiblemente ya existía en los dinosaurios. «Creemos que la habilidad para percibir muchos colores no espectrales no es algo exclusivo de los colibrís, sino que es una característica ampliamente difundida de la visión en color animal», añade.
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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: Kati Fleming/Wikipedia
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jueves 25 junio, 2020 @ 11:56 am
En mi opinión en el artículo la lían mucho con el concepto de «nonspectral color»
Por ejemplo estas líneas del abstract: «For humans, purple is the clearest example of a nonspectral color. It is perceived when two color cone types in the retina (blue and red) with nonadjacent spectral sensitivity curves are predominantly stimulated.»
En colibríes no se, pero en humanos las tres curvas de sensibilidad de los conos solapan, por lo que estríctamente hablando no existen «nonadjacent spectral sensitivity curves», si entendemos nonadjacent como no solapantes.
https://en.wikipedia.org/wiki/Cone_cell#/media/File:Cone-fundamentals-with-srgb-spectrum.svg
Lo que sí podemos lograr es tener dos luces monocromáticas específicas que (casi) solo estimulan un único tipo de cono cada una. ¿Están llamando «non-spectral color» a la percepción de color de este tipo de estimulación? Si es así entonces ciertamente los tonos morados serían los únicos «nonspectral colors».
Pero no me queda claro que sea eso a lo que se refieren porque luego dicen lo siguiente: «Purple is considered nonspectral because no monochromatic light (such as from a rainbow) can evoke this simultaneous stimulation.»
Esto es una definición mucho más amplia. Porque si «nonspectral» es cualquier color percibido que no es reproducible con luz monocromática, entonces en humanos la mayoría de colores lo serán, desde el morado, todos los tonos de blanco/gris, la mayoría de verdes, etc. Si tomamos el diagrama cromático de la CIE de 1931 serían todos aquellos que están en el interior, pues los correspondientes a luz monocromática solamente son los del borde.
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_de_color_CIE_1931
Lo que parece claro según el estudio es que los colibries tendrían un espacio de color más amplio que el nuestro.
viernes 26 junio, 2020 @ 2:10 pm
Como no puedo opinar con la amplitud de Teaius -aunque hace muchos años sí hubiera podido, que me lo estudié en una gran enciclopedia de 22 tomos y dominaba lo de los sustractivos y los aditivos, haciendo experiencias con láminas transparentes de colores y con óleo- pero bueno, a lo que íbamos. Usando la combinatoria me salen, para los humanos, siendo la letra la inicial del color: A, R, V, AR (morado), AV, RV y ARV (blanco en aditivo; diría que negro en sustractivo, pero no estoy seguro) , o sea siete, con sus diversos matices según cuanto domine un color sobre otro. Para las pajaritos salen A, R, V, U, AR (morado), AV, AU, RV, RU, VU, ARV (blanco en aditivo, quizá negro en sustractivo pero ¿?), ARU, RVU, ARVU, que son catorce, claro que con sus también correspondientes matices. El caso es que contra uno humano no espectral, las aven diría que tienen ocho: U, AR (morado), AU, RU, VU, ARU, RVU, ARVU.
Pero teclas más autorizadas y al día que las mías, podrán corregirme, ¿no, amigo Teaius?