Онлайн-игра помогла объяснить выгоду дихроматизма — Naked Science
8 минут
Редакция

Онлайн-игра помогла объяснить выгоду дихроматизма

Сотрудники Эксетерского и Кембриджского университетов провели крупномасштабный эксперимент в игровой форме и обнаружили, что дихроматизм хищников повышает эффективность маскировки добычи.

cosmetornisvexillariuswolf
©Wikipedia

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.

 

Варианты обработки фотографий / ©Jolyon Troscianko et al., Behavioural Ecology, 2017

 

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 1500×1500 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.

 

Связь между временем реакции и четырьмя переменными: уникальностью стимулов (a), распределением яркости (b), размером птиц (c) и фоновым освещением (c) в первой игре / ©Jolyon Troscianko et al., Behavioural Ecology, 2017

 

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 11:44
5 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Позавчера, 09:31
4 минуты
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: