Es fácil olvidar que la mayoría de los animales no ven el mundo como lo ven los humanos. De hecho, con la visión infrarroja y ultravioleta, muchos animales experimentan un mundo que es completamente invisible para nosotros.
Ahora, sin embargo, los científicos han desarrollado hardware y software que permite capturar imágenes como si hubieran sido filmadas a través de los ojos de animales como las abejas y los pájaros.
Es una mirada intrigante y reveladora a la naturaleza y el comportamiento animal, y los investigadores de la Universidad de Sussex y el Hanley Color Lab de la Universidad George Mason creen que tendrá una amplia gama de usos. Como tal, hicieron que el software fuera de código abierto, alentando a todos, desde documentalistas de naturaleza y ecologistas hasta entusiastas del aire libre y observadores de aves, a echar un vistazo a las realidades visuales muy diferentes de estos animales.
«Durante mucho tiempo hemos estado fascinados por la forma en que los animales ven el mundo», dijo el autor principal Daniel Hanley. “Las técnicas modernas en ecología sensorial nos permiten inferir cómo las escenas estáticas podrían parecerle a un animal; sin embargo, los animales a menudo toman decisiones cruciales sobre objetivos en movimiento (detectar alimentos, evaluar la exhibición de una pareja potencial, etc.). Aquí presentamos herramientas de hardware y software para ecologistas y cineastas que pueden capturar y mostrar en movimiento los colores percibidos por los animales”.
El color, la profundidad y otras capacidades de visión están determinadas por la composición de los fotorreceptores de nuestros ojos, así como por otros componentes biológicos como los conos y bastones ensamblados. Los animales como los murciélagos vampiros y los mosquitos pueden percibir la luz infrarroja (IR), mientras que las mariposas y algunas aves pueden ver la luz ultravioleta (UV). Ambos están más allá del espectro de colores que los humanos pueden ver.
Naturalmente, esto dificulta que los humanos comprendan completamente el comportamiento animal y cómo, sin darnos cuenta, podemos estar afectando su capacidad para comunicarse y encontrar comida, refugio o pareja. Hasta ahora, nuestra capacidad para capturar su visión a través de métodos como la espectrofotometría ha consumido mucho tiempo, dependía de condiciones de luz específicas y no habíamos podido registrar imágenes en movimiento.
Y aquí es donde difiere el nuevo desarrollo de los investigadores. Los investigadores han diseñado minuciosamente una herramienta que utiliza fotografía multiespectral, que captura luz en diversas longitudes de onda, incluidos los rangos IR y UV. La cámara graba vídeo en cuatro canales de color (azul, verde, rojo y UV) que luego se procesan para generar imágenes como si fueran a través de los ojos de un animal en particular, según lo que sabemos de sus receptores oculares.
El equipo creó un dispositivo portátil impreso en 3D que contiene un divisor de haz que separa los rayos UV de la luz visible, y cada uno de ellos es capturado por una cámara dedicada. Por sí sola, la cámara sensible a los rayos UV no registra datos perceptibles, pero cuando se combina con la otra, juntas graban vídeo de alta calidad. Los algoritmos alinean las imágenes y presentan las imágenes en la perspectiva de la vista de diferentes animales. Tenía una precisión media del 92%, pero algunas pruebas arrojaron resultados positivos del 99%.
El hardware está diseñado para adaptarse a las cámaras disponibles comercialmente, y los investigadores han hecho que el software sea de código abierto, con la esperanza de que otros quieran adaptarlo a sus propias necesidades específicas de filmación de vida silvestre.
Si bien tiene limitaciones (no puede capturar luz polarizada y tiene una velocidad de fotogramas limitada, por lo que tendría dificultades para capturar criaturas veloces), ofrece información única para mejorar nuestra comprensión del comportamiento animal y ayudarnos a moderar nuestro impacto en el mundo natural.
¿En cuanto al metraje?
El equipo filmó un espécimen de museo de un Febo Filea mariposa en colores falsos con receptor aviar limitado por ruido (RNL). Los investigadores señalaron: «Otra aplicación potencialmente útil del sistema es la rápida digitalización de especímenes de museo. Esta mariposa posee coloración UV tanto pigmentaria como estructural. Los colores magenta brillantes resaltan las áreas predominantemente reflectantes de los rayos UV, mientras que las áreas que aparecen de color púrpura reflejan cantidades similares de Luz ultravioleta y de longitud de onda larga. La muestra se monta en un soporte y se gira lentamente, mostrando cómo los colores iridiscentes cambian según el ángulo de visión.
Cómo los pájaros ven las mariposas
La exhibición anti-depredador de una oruga en Apis (abeja) visión.
«Ocultar y revelar pantallas puede plantear un problema para la espectroscopia y la fotografía multiespectral estándar», dijeron los investigadores. «Aquí mostramos un vídeo de una cola de golondrina negra. Papilio polixenos oruga mostrando su osmeteria. Ilustramos este video con colores falsos de abejas, de modo que las capturas cuánticas de UV, azul y verde se muestran como azul, verde y rojo, respectivamente. La osmeteria amarilla (humana), así como las manchas amarillas a lo largo de la espalda de la oruga, se reflejan fuertemente en los rayos UV y aparecen magenta cuando los colores cambian a colores falsos de abeja (como las fuertes respuestas de los fotorreceptores sensibles a los rayos UV y al verde de la abeja). se representan en azul y rojo, respectivamente). Muchos depredadores de orugas perciben los rayos UV y, en consecuencia, esta coloración podría ser una señal aposemática eficaz».
Cómo ven las abejas las orugas
Las abejas se alimentan e interactúan con las flores en Apis visión. El equipo señaló: «El sistema de cámara es capaz de capturar comportamientos que ocurren naturalmente en su contexto original. Esto se ilustra con tres clips cortos que muestran abejas buscando alimento (primer y segundo clip) y peleando (tercer clip) en su entorno natural. Los videos se muestran en colores falsos de abeja (mostrando las respuestas de los fotorreceptores UV, azul y verde de la abeja como azul, verde y rojo, respectivamente).
Cómo ven las abejas las flores… y otras abejas
Finalmente, una pluma de pavo real iridiscente a través de los ojos de cuatro animales diferentes. En este caso, su propia especie, el pavo real, además de humanos, abejas y perros.
«El sistema de cámara puede medir colores estructurales que dependen del ángulo, como la iridiscencia», explicó el equipo. «Esto se ilustra aquí a través de un vídeo de un pavo real muy iridiscente (Pavo cristatus) pluma. Los colores en este video representan (A) pavo real. Pavo cristatus color falso, donde las capturas cuánticas azules, verdes y rojas se representan como azul, verde y rojo, respectivamente, y el UV se superpone como magenta. Aunque es muy similar a un vídeo en color estándar, la iridiscencia ultravioleta (anotada en el vídeo en aproximadamente cinco segundos) se puede ver en las púas azul verdosas del ocelo (“mancha ocular”). Se puede ver más iridiscencia ultravioleta a lo largo del perímetro del ocelo (entre las dos franjas verdes exteriores). Curiosamente, la iridiscencia es más notable para el pavo real que para (B) los humanos (colores estándar), (C) las abejas o (D) los perros.
Cómo ven los diferentes animales las plumas de pavo real
El estudio fue publicado en la revista Más biología.
Fuente: universidad de sussex a través de scimex
