Zoología

Descubren que los colibríes perciben colores ultravioletas indistinguibles para los humanos.

Un colibrí macho posándose sobre una rama puede hipnotizarnos con su plumaje colorido e iridiscente. Pero resulta que los humanos nos estamos perdiendo el efecto completo ya que, según un nuevo estudio, los colibríes ven colores que los humanos no podemos percibir.

No es ninguna novedad para la ciencia que las aves probablemente tienen mejor visión en color que los humanos. Al igual que la mayoría de los primates, los humanos somos tricromáticos, es decir, que nuestros ojos tienen tres tipos de receptores sensibles al color o conos: azul, verde y rojo. En cambio, las aves tienen cuatro conos de color, lo que quiere decir que son tetracromáticas.

Gracias a un cuarto cono de color retiniano que puede detectar la luz ultravioleta, los colibríes ven una variedad de colores combinados que involucran a los rayos UV a los que los humanos son ciegos, según una nueva investigación de los zoólogos de Princeton y UBC.

«Los humanos son daltónicos en comparación con las aves y muchos otros animales», dijo Mary Caswell Stoddard, profesora asistente en la Universidad de Princeton. Los humanos tienen tres tipos de conos sensibles al color en sus ojos, en sintonía con la luz roja, azul y verde, pero las aves tienen un cuarto tipo, sensible a la luz ultravioleta. 

«Tener un tipo de cono de cuarto color no solo extiende el rango de colores visibles para las aves a los rayos UV, sino que también permite que las aves perciban colores combinados como ultravioleta + verde y ultravioleta + rojo, sino que esto ha sido difícil de probar».

Entonces Stoddard y su equipo de investigación establecieron un sistema de campo para explorar la visión de las aves en un entorno natural en el Laboratorio Biológico de las Montañas Rocosas (RMBL) en Colorado.

«Los experimentos perceptuales más detallados en aves se realizan en el laboratorio, pero corremos el riesgo de perder la imagen más amplia de cómo las aves realmente usan la visión del color en sus vidas diarias», dijo Stoddard. “Los colibríes son perfectos para estudiar la visión del color en la naturaleza. Estos demonios del azúcar han evolucionado para responder a los colores de las flores que anuncian una recompensa de néctar, para que puedan aprender asociaciones de colores rápidamente y con poca capacitación”.

El equipo de Stoddard, incluido el estudiante de doctorado UBC Harold Eyster, estaba particularmente interesado en combinaciones de colores no espectrales de partes muy separadas del espectro, en oposición a las mezclas de colores vecinos como el verde azulado (azul-verde) o el amarillo (verde-rojo).

«Nuestros experimentos nos permitieron echar un vistazo a cómo se ve el mundo para un colibrí», dijo Eyster, coautor del estudio que describe los hallazgos en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

Para los humanos, el púrpura es el ejemplo más claro de un color no espectral. Técnicamente, el morado no está en el arco iris: surge cuando se estimulan nuestros conos azul (onda corta) y rojo (onda larga), pero no los conos verdes (onda media). Mientras que los humanos perciben solo un tipo de color no espectral, el púrpura, las aves pueden ver teóricamente hasta cinco: púrpura, ultravioleta + rojo, ultravioleta + verde, ultravioleta + amarillo y ultravioleta + púrpura.

El equipo de investigación de Princeton, UBC, Harvard, la Universidad de Maryland y RMBL construyó un par de tubos LED personalizados de ‘visión de pájaro’ que muestran una amplia gama de colores, incluidos los no espectralesLuego realizaron experimentos en una pradera alpina visitada frecuentemente por colibríes de cola ancha locales.

Cada mañana, los investigadores se levantaron antes del amanecer y establecieron dos comederos: uno que contenía agua azucarada y el otro agua corriente. Al lado de cada alimentador, colocaron un tubo LED. El tubo al lado del agua azucarada emitía un color, mientras que el que estaba al lado del agua normal emitía un color diferente. 

Los investigadores intercambiaron periódicamente los tubos gratificantes y no gratificantes, por lo que las aves no podían simplemente usar la ubicación para identificar un dulce regalo. En el transcurso de varias horas, los colibríes salvajes aprendieron a visitar el color gratificante.

Los colibríes distinguieron fácilmente el ultravioleta + verde tanto del ultravioleta puro como del verde puro, y discriminaron entre dos mezclas diferentes de luz ultravioleta + roja: una más roja y otra menos.

«Fue increíble ver», dijo Eyster. «La luz ultravioleta + verde y la luz verde nos parecían idénticas, pero los colibríes seguían eligiendo correctamente la luz ultravioleta + verde asociada con el agua azucarada».

Aunque los colibríes pueden percibir colores no espectrales, apreciar cómo estos colores les parecen a las aves puede ser difícil. “Es imposible saber realmente cómo las aves perciben estos colores. ¿Es el ultravioleta + rojo una mezcla de esos colores, o un color completamente nuevo? Solo podemos especular”, dijo Ben Hogan, investigador asociado postdoctoral en Princeton y coautor del estudio.

«Los colores que vemos en los campos de flores silvestres en nuestro sitio de estudio, la capital de flores silvestres de Colourado, son impresionantes para nosotros, pero imagínense cómo son esas flores para las aves con esa dimensión sensorial adicional», dijo el coautor David Inouye, con la Universidad de Maryland y RMBL.

Finalmente, el equipo de investigación analizó un conjunto de datos de 3.315 colores de plumas y plantas. Descubrieron que las aves probablemente perciben muchos de estos colores como no espectrales, mientras que los humanos no. 

Dicho esto, los investigadores enfatizan que los colores no espectrales probablemente no son particularmente especiales en relación con otros colores. La gran variedad de colores no espectrales disponibles para las aves es el resultado de su antiguo sistema visual de cuatro colores.

«La tetracromacia, que tiene cuatro tipos de cono de color, evolucionó en los primeros vertebrados», dijo Stoddard. «Este sistema de visión del color es la norma para las aves, muchos peces y reptiles, y casi con toda seguridad existió en los dinosaurios. Creemos que la capacidad de percibir muchos colores no espectrales no es solo una hazaña de los colibríes, sino una característica generalizada de la visión del color animal».

Mayor información: Mary Caswell Stoddard, Harold N. Eyster, Benedict G. Hogan, et al.  «Wild hummingbirds discriminate nonspectral colors». National Academy of Sciences, Published: June 15, 2020.

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