蜂鸟看壮观的颜色人类只能想象 - 相对较大，我们是色盲

普林斯顿 - LED队训练野生蜂鸟，以区分紫外线组合。

寻找食物，炫耀伙伴，逃避掠食者和导航佩戴地形，鸟类依靠他们出色的颜色视觉。

“与鸟类和许多其他动物相比，人类是色盲的，”普林斯顿大学生态学和进化生物学系助理教授斯托达德斯特达德斯特达德德省。人类在他们眼中有三种类型的色敏锥体 - 调整到红色，绿色和蓝光 - 但鸟类有第四种类型，对紫外线敏感。“不仅具有第四种颜色锥体类型的鸟类可见颜色的范围延伸到紫外线中，它可能允许鸟类感知紫外线+绿色和紫外线+红色等组合颜色 - 但这一直难以测试，”斯托达德说。

为了调查鸟类如何感知他们的多彩世界，Stoddard和她的研究团队建立了一个新的野外景观，用于探索自然环境中的鸟类视觉。在科罗拉多州哥特式的岩石山生物实验室（RMBL）工作，研究人员培养了野生阔尾蜂鸟（Selasphorus Platycercus）参与彩色视觉实验。

虽然人类在视网膜中有三种颜色锥体对红色，绿色和蓝光敏感，但鸟类有一个可以检测紫外线的四色锥。由普林斯顿的玛丽卡斯威尔斯特迪达德领导的研究团队训练有素的野生蜂鸟，如这种男性宽尾蜂鸟，表现出一系列实验，揭示了微小的鸟类也看到紫外线+绿色和紫外线+红色的组合颜色。男性的洋红色喉咙羽毛可能被鸟类视为紫外线+紫色组合颜色。

“鸟类上的最详细的感知实验在实验室中进行，但我们的风险缺少鸟类如何在日常生活中真正使用颜色视觉的更大的画面，”斯托达德德说。“蜂鸟非常适合在野外学习颜色视觉。这些糖恶魔已经进化为响应广告花蜜奖励的花色，因此他们可以快速学习彩色关联，并且很少有训练。“

Stoddard的团队对“Nonspectral”彩色组合特别感兴趣，这涉及来自颜色谱的广泛分开的各个部分的色调，而不是像叶片（蓝绿色）或黄色（绿色红色）一样的邻近颜色的混合物。对于人类来说，紫色是Nonspectral颜色的最清晰的例子。从技术上讲，紫色不在彩虹中：当我们的蓝色（短波）和红色（长波）锥体被刺激时出现，但不是绿色（中波）锥体。

虽然人类只有一个非光谱色 - 紫色，但鸟类理论上可以看到最多五个：紫色，紫外线+红色，紫外线+绿色，紫外线+黄色和紫外线+紫色。

Stoddard和她的同事设计了一系列试验来测试蜂鸟是否可以看到这些非光谱。他们的结果在美国国家科学院的工程中出现了6月15日。

其中包括来自英国哥伦比亚大学（UBC），哈佛大学，马里兰大学和RMBL大学的科学家，每年夏天进行户外实验三年。首先，他们建造了一对定制的“鸟类视觉”LED管，编程为展示广泛的颜色，包括紫外线+绿色等内光谱。接下来，他们在经常被当地的宽尾蜂鸟类常见的高山草地上进行了实验，该蜂鸟类在高空部位繁殖。

每天早上，研究人员在黎明前升起，建立了两台饲养者：一个含糖水和其他普通水。在每个馈线旁边，它们放置了一个LED管。糖水旁边的管子发出一种颜色，而普通水旁边的一个颜色发出不同的颜色。研究人员定期交换了奖励和取消给药的位置，因此鸟类不能简单地使用位置来定位甜食。他们还表现了控制实验，以确保微小的鸟类没有使用嗅觉或另一个无意的提示来找到奖励。在几个小时的过程中，野生蜂鸟学会了访问奖励颜色。使用此设置，研究人员在一系列19个实验中记录了6,000多个进纸器访问。

实验表明，蜂鸟可以看到各种非光谱，包括紫色，紫外线+绿色，紫外线+红色和紫外线+黄色。例如，蜂鸟类容易区分紫外线紫外线或纯绿色的紫外线+绿色，它们在两种不同的紫外线混合物之间区分 - 一个红外线，一个更少。

“看起来很棒，”哈罗德·伊斯特（UBC Ph.D）说。学生和该研究的共同作者。“紫外线+绿灯和绿灯看起来与我们相同，但蜂鸟保持正确选择与糖水相关的紫外线+绿光。我们的实验使我们能够让潜行偷看世界看起来像蜂鸟。“

尽管蜂鸟可以感知非光谱，但欣赏这些颜色如何看起来很难。“真正知道鸟类如何感知这些颜色是不可能的。是紫外线+红色的颜色混合，还是全新的颜色？我们只能推测，“普林斯顿博士后研究员工和该研究的共同作者，据博士·霍根。

“要想象额外的颜色视觉尺寸 - 这是研究禽流感作用的兴趣和挑战，”斯托达德说。“幸运的是，蜂鸟揭示他们可以看到我们不能的东西。”

“我们在研究现场的野花领域看到的颜色是科罗拉多州的野花首都，对我们来说令人惊叹，但只是想象那些花朵看起来像具有额外的感官维度的鸟类，”联合作用的David Inouye说，谁与马里兰大学和rmbl附属。

最后，研究团队分析了3,315个羽毛和植物颜色的数据集。他们发现鸟类可能会将许多颜色视为非光谱，而人类则没有。也就是说，研究人员强调，无光子颜色可能与其他颜色特别特别。鸟类可用的各种非光谱颜色是他们古老的四种颜色视觉系统的结果。

“四阵容 - 有四种颜色锥形类型 - 在早期脊椎动物中演变，”斯托达德说。“这种颜色视觉系统是鸟类，许多鱼类和爬行动物的标准，它几乎肯定存在于恐龙中。我们认为感知许多非光谱的能力不仅仅是蜂鸟的壮举，而且是动物颜色视觉的广泛特征。“

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“野生蜂鸟歧视非光谱，”由玛丽卡斯威尔斯托达德，哈罗德N. eyster，本尼迪克特G. Hogan，Dylan H. Morris，Edwan R. Soucy和David W.inouye，6月15日在国家科学院的工程学院（ DOI：10.1073 / pnas.1919377117）。他们的研究得到了普林斯顿大学，普林斯顿环境学院，斯洛南研究所研究所，以及科学与工程的帕德拉德奖学金。