Онлайн-игра помогла объяснить выгоду дихроматизма — Naked Science
13.04.2017
8 минут
Редакция
101

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

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.

Вчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[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: