Онлайн-игра помогла объяснить выгоду дихроматизма

Хорошо известно, что различия визуальных систем наблюдаются не только между таксонами, но и в пределах одного вида. Причины такого разнообразия изучены недостаточно — предполагается, что оно может быть результатом селекции в рамках выполнения специфических задач, в том числе обнаружения сексуальных сигналов и маскировки. Одним из основных критериев оценки зрения животных является способность воспринимать цвет. Человек по этому показателю относится к трихроматам: в норме наш глаз содержит три типа рецепторов опсионов, чувствительных к длинным волнам (LWS), или красному цвету, средним волнам (MWS), или зеленому цвету, и коротким волнам (SWS), или синему цвету. У дихроматов, к которым относят большинство животных, LWS или MWS отсутствуют, что делает их нечувствительными к диапазону красно-зеленых цветов.

Эволюционные преимущества три- и дихроматического зрения остаются неясными. Согласно прошлым работам, восприимчивость к обоим цветовым каналам (красно-зеленому и сине-желтому) помогает искать яркие плоды на фоне листвы, выявлять хищников и сексуальные сигналы. Тогда как дихроматам, по одной из гипотез, успешнее дается мимикрия. При этом многие исследования дихроматии основаны на использовании стилизованных стимулов с яркой окраской и неправдоподобной геометрией. Чтобы приблизить условия к естественным, британские биологи провели два эксперимента, участие в которых приняли 5462 человека (ученые и добровольцы). Они играли в две браузерные игры, целью которых было быстро найти на фотографиях взрослых птиц или их яйца.

В первой игре пользователям показывали снимки птиц из семейства козодоевых (Caprimulgidae), которые были сделаны в Замбии и Южной Африке в моменты гнездовья с расстояния пяти метров при солнечном свете. Изображения (разрешением 1500x1500 пикселей) были обработаны таким образом, чтобы создать иллюзию дихроматии: сине-желтая гамма достигалась путем объединения красного и зеленого цветовых каналов. Во второй игре участники рассматривали фотографии кладок яиц ржанковых (Charadriidae) и тиркушковых (Glareolidae). Цель игры определялась самостоятельно, в частности перед началом испытуемые выбирали своего персонажа — «мангуст» (для поиска гнездящихся птиц), «генета» (для поиска яиц) или «обезьяна» (трехцветные изображения).

В течение 30 секунд игрок должен был найти цель на снимке и нажать на нее курсором. Погрешность при измерении времени реакции составила 0,001 долю секунды. Всего в выборку вошли 11457 игровых сессий, в ходе которых участники успешно обнаружили птиц в 135 968 случаях и кладки — в 22 810 случаях. Анализ показал, что трихроматы быстрее, чем дихроматы находили птиц и кладки: риск демаскировки повышался в этих случаях на 23 и 36 процентных пунктов соответственно. В частности, поиск цели занимал у «генет» и «мангустов» больше времени, если уровень распределения яркости на снимках повышался, а сам объект был небольшим. Вместе с тем дихроматы легче распознавали яйца на темном фоне и были менее подвержены фоновому освещению.

По мнению исследователей, полученные данные указывают на то, что дихроматизм хищников помогает некоторым животным снизить риск нападения. Подчеркивается однако, что показатель распределения яркости на разных фотографиях нередко различался, и участники могли использовать специфические стратегии поиска, которые не рассматривались на этапе обработки данных. Обнаружение яиц при этом оказалось в целом сложнее, поскольку стимулы отличались по размеру, форме и контурам, что ограничивало возможности для формирования поискового шаблона.

Статья опубликована в журнале Behavioural Ecology.

В последние годы ученые нередко используют эксперименты в игровой форме для исследований на крупных выборках. Ранее с помощью онлайн-игры лингвистам удалось выяснить, почему люди склонны ошибаться при восприятии иностранных языков на слух.