中博小编 
出色的色覺是鳥類賴以生存的“法寶”。
不論是獲得食物、吸引配偶、避開捕食者，還是在復雜的地形中導航，鳥類都要依靠它們出色的色覺。
“與鳥類和其它動物相比，人類幾乎是‘色盲’。”美國普林斯頓大學生態和進化生物學助理教授Mary Caswell Stoddard說。人類的眼睛中有三種視錐細胞，分別對紅、綠、藍光敏感，而鳥類的視錐細胞有四種，其中一個對紫外線敏感。“這不僅讓鳥類的色覺范圍擴大到瞭紫外線，還幫助它們能夠感知紫外線+綠色以及紫外線+紅色這樣的組合顏色。不過，對鳥類的這種能力進行測試是很難的。”
為瞭研究鳥類對多彩世界的感知，Stoddard等建立瞭一個新的野外系統。他們在科羅拉多州哥特市的落基山生物實驗室（RMBL）訓練瞭野生寬尾煌蜂鳥（Selasphorus platycercus），並讓它們參與瞭一系列色覺實驗。
“大多數針對鳥類知覺的實驗是在實驗室內開展的，因此很可能錯過真正的色覺使用線索。”Stoddard說，“這些蜂鳥已經進化到可以根據花朵的顏色，推測其中是否有可口的花蜜。因此，它們幾乎可以不經過訓練就快速地學會顏色聯想。”
Stoddard的研究團隊對“非光譜”顏色組合尤其感興趣。這些顏色組合往往包含瞭一些在光譜上相距甚遠的色調。
對人類來說，紫色是最明顯的非光譜色。嚴格來說，紫色並不在彩虹色中：當藍色（短波）和紅色（長波）視錐受到刺激時，紫色就會出現。這就是說，人類隻能看到一種非光譜顏色——紫色，而鳥類理論上可以看到五種非光譜色：紫色、紫外線+紅色、紫外線+綠色、紫外線+黃色和紫外線+紫色。
研究人員設計瞭一系列實驗來驗證蜂鳥是否可以看到以上非光譜色。連續三年，每年的夏天他們都會在野生寬尾煌蜂鳥經常光顧的高山草甸進行野外實驗。此外，他們還制作瞭一對定制的“鳥類視覺”LED管。它可以顯示多種顏色，包括紫外線+綠色這樣的非光譜色。
每天早晨，研究人員會在黎明前起床，支起兩個喂食器，一個裝有糖水，另一個中則是白開水。每個喂食器旁都安裝瞭LED管，分別發出不同的顏色。研究人員會定期調換有獎勵和無獎勵的LED管的位置，這樣鳥兒就不能簡單地利用位置來確定糖水的位置。
經過幾個小時的訓練，野生蜂鳥學會瞭選擇代表著獎勵的顏色。通過這種設置，研究人員在19個實驗中進行瞭6000多次記錄。
這項研究表明，蜂鳥可以看到多種非光譜色，包括紫色，紫外線+綠色，紫外線+紅色和紫外線+黃色。例如，蜂鳥可以很容易地區分紫外線+綠色和純紫外線或純綠色，它們還能區分兩種不同的紫外線+紅色——一種更紅，一種更淺。
“這真是太棒瞭。”論文合著者、英屬哥倫比亞大學博士生Harold Eyster說，“在我們看來，紫外線+綠光和綠光一模一樣，但蜂鳥一直正確地選擇瞭與糖水相關的紫外線+綠色。我們利用實驗窺見瞭蜂鳥眼中的世界。”
雖然蜂鳥可以看到非光譜色，但要想瞭解這些顏色對鳥類來說是如何呈現的卻很困難。“我們不可能真正知道鳥類是如何感知這些顏色的。紫外線+紅色是兩種顏色的混合，還是一種全新的顏色？對此，我們隻能推測。”普林斯頓大學的博士後研究助理Ben Hogan說。
最後，研究小組分析瞭包含3315種羽毛和植物顏色的數據集。他們發現，鳥類很可能將這些顏色視為非光譜色，而人類則不然。也就是說，與其他顏色相比，非光譜色可能沒有什麼特別之處。鳥類可以獲得的各種各樣的非光譜色是其古老的四色錐視覺系統的結果。
“四色視覺是從早期脊椎動物中進化而來的。”Stoddard說，“這種色覺系統在鳥類、魚類和爬行動物中很常見，而且很可能也存在於恐龍身上。我們認為，感知多種非光譜色的能力不僅是蜂鳥的專長，而是動物色覺的普遍特征。”
編譯：Max 審稿：西莫 責編：雷鑫宇
期刊來源：《美國國傢科學院院刊》
期刊編號： 0027-8424
原文鏈接：
https://phys.org/news/2020-06-spectacular-bird-eye-view-hummingbirds-diverse.html
中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。
