Αν έχετε ποτέ ευχηθεί να μπορούσατε να δείτε τον κόσμο μέσα από τα μάτια ενός άλλου ζώου, σας έχουμε καλά νέα. Κάναμε στον εαυτό μας την ίδια ερώτηση και, ως επιστήμονες που ειδικεύονται στην έγχρωμη όραση, δημιουργήσαμε μια λύση: ένα σύστημα κάμερας και ένα πακέτο λογισμικού που σας επιτρέπει να εγγράφετε βίντεο σε ζωικά χρώματα.
Πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων των μελισσών, των πτηνών, ακόμη και των θηλαστικών όπως οι τάρανδοι και τα ποντίκια, μπορούν να ανιχνεύσουν το υπεριώδες φως. Στην πραγματικότητα, η έλλειψη ευαισθησίας των ανθρώπων στην υπεριώδη ακτινοβολία είναι περισσότερο εξαίρεση παρά κανόνας. Στο άλλο άκρο του φάσματος του ορατού φωτός, τα ανθρώπινα μάτια έχουν υποδοχείς που ανταποκρίνονται στο κόκκινο, ενώ πολλά ζώα – συμπεριλαμβανομένων των μελισσών, των ποντικών και των σκύλων – είναι τόσο τυφλά στο κόκκινο όσο εμείς στο υπεριώδες φως.
Ακόμη και όταν πρόκειται για αποχρώσεις του μπλε και του πράσινου, τα χρώματα που γίνονται αντιληπτά σε όλο το ζωικό βασίλειο, το ακριβές μήκος κύματος φωτός που ένα ζώο θα αντιλαμβανόταν ως “καθαρό μπλε” ή “καθαρό πράσινο” είναι συγκεκριμένο για το είδος. Αυτό σημαίνει ότι κανένας δεν μπορεί να δει δύο τύποι του κόσμου στα ίδια χρώματα.
Σας προσκαλούμε να κοιτάξετε επίμονα τον ουρανό και να αναγνωρίσετε ότι το μπλε του είναι το κοινό προϊόν της διασποράς του ηλιακού φωτός στην ατμόσφαιρα και του δικού σας αισθητηριακού συστήματος. Το χρώμα που βλέπετε είναι συγκεκριμένο για εσάς – στην πραγματικότητα, για πολλά ζώα, ο ουρανός είναι χρωματισμένος υπεριώδες.
Τώρα χαμηλώστε αργά το βλέμμα σας και προσπαθήστε να φανταστείτε πώς μπορεί να μοιάζει το υπόλοιπο τοπίο για άλλα είδη. Με το νέο μας σύστημα κάμερας, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση αυτού του υπέροχου, παράξενου κόσμου στον οποίο ζουν άλλα ζώα.
Αιχμαλωτίστε τον κόσμο σε κίνηση
Ενώ είναι αδύνατο για εμάς να φανταστούμε πώς εμφανίζεται το υπεριώδες φως στα ζώα που μπορούν να το αντιληφθούν, μπορούμε να το οραματιστούμε χρησιμοποιώντας εικόνες ψευδούς χρώματος. Για παράδειγμα, στις μέλισσες, οι οποίες είναι ευαίσθητες σε τρεις τύπους φωτός (υπεριώδες, μπλε και πράσινο), μπορούμε να μετατοπίσουμε τα αντιληπτά χρώματά τους στο εύρος που είναι ορατό στον άνθρωπο, έτσι ώστε το υπεριώδες να αντιπροσωπεύεται ως μπλε, μπλε σε πράσινο και πράσινο. σε κόκκινο.
Μέχρι στιγμής είχαμε τη δυνατότητα να εφαρμόσουμε αυτή τη διαδικασία μόνο σε ακίνητα αντικείμενα. Η φωτογραφία ψευδών χρωμάτων περιλαμβάνει τη λήψη μιας σειράς φωτογραφιών μέσω μιας σειράς οπτικών φίλτρων και στη συνέχεια την επαλληλία τους. Αυτή η διαδοχική μέθοδος σημαίνει ότι όλα πρέπει να βρίσκονται στην ίδια ακριβώς θέση σε όλες τις φωτογραφίες.
Αυτό είναι ένα σοβαρό μειονέκτημα. Αυτή είναι μια επίπονη διαδικασία που περιορίζει τον αριθμό των αντικειμένων που μπορούν να απεικονιστούν ρεαλιστικά. Για παράδειγμα, για να φωτογραφίσετε ένα ιριδίζον φτερό παγωνιού από εκατό διαφορετικές γωνίες, θα πρέπει να βιδώσετε και να απενεργοποιήσετε κάθε φίλτρο εκατό φορές.
Ακόμη χειρότερα, όλες οι πληροφορίες που σχετίζονται με την κίνηση απορρίπτονται. Αλλά ο κόσμος των έμβιων όντων βρίσκεται συνεχώς σε κίνηση: δέντρα ταλαντεύονται στον άνεμο, φύλλα φτερουγίζουν, πουλιά πηδούν κατά μήκος κλαδιών και αναζητούν έντομα που τρέχουν γύρω στα χαμόκλαδα. Χρειαζόμασταν έναν τρόπο να οπτικοποιήσουμε όλες αυτές τις κινήσεις.
Η πρώτη πρόκληση ήταν να αναπτυχθεί μια κάμερα που θα καταγράφει ταυτόχρονα σε υπεριώδες και ορατό φως. Η λύση ήταν ένας διαχωριστής δέσμης. Αυτή η ειδική οπτική συσκευή αντανακλά το υπεριώδες φως σαν καθρέφτης αλλά μεταδίδει το ορατό φως, ακριβώς όπως το διαφανές γυαλί.
Τοποθετήσαμε δύο κάμερες (τίποτα πολύ φανταχτερό, το ίδιο είδος που μπορείτε να αγοράσετε σε καταστήματα και στο διαδίκτυο, αλλά τροποποιημένες για εγγραφή στην περιοχή υπεριώδους ακτινοβολίας) σε ένα περίβλημα 3D εκτύπωσης, έτσι ώστε η τροποποιημένη κάμερα να λαμβάνει ανακλώμενο υπεριώδες φως, ενώ μια τυπική κάμερα που λαμβάνει μεταδίδεται ορατό φως. Επικαλύψαμε και συγχρονίσαμε το υλικό από αυτές τις δύο κάμερες και μέσω μιας σειράς βημάτων μετατροπής μπορέσαμε να υπολογίσουμε την ποσότητα φωτός που είχε φτάσει στους αισθητήρες κάθε κάμερας.
Από αυτό μπορέσαμε να υπολογίσουμε την ποσότητα φωτός που θα είχε συλλάβει το μάτι ενός ζώου αν έβλεπε τη σκηνή από τη γωνία της κάμεράς μας.
Δοκιμάστε το μόνοι σας
Έχουμε κάνει όλο τον απαραίτητο κώδικα για την υλοποίηση των μετατροπών βίντεο και τα σχέδια του συστήματος κάμερας δωρεάν διαθέσιμα στο διαδίκτυο, μαζί με την καλύτερη προσπάθεια να εξηγήσουμε πώς να φτιάξουμε την κάμερα από την αρχή.
Στόχος μας είναι άλλοι ερευνητές να κατασκευάσουν τις δικές τους κάμερες και να τις χρησιμοποιήσουν για να απαντήσουν στις δικές τους ερωτήσεις σχετικά με το πώς βλέπουν άλλα είδη τον κόσμο. Υπάρχουν τόσες πολλές δυνατότητες.
Μπορούμε να καταγράψουμε τους χορούς των παγωνιών και να δούμε πόσο εκθαμβωτικά φαίνονται τα φτερά τους στα παγώνια. Ο ιριδισμός αυτών των φτερών εκτείνεται στο υπεριώδες – οι εικόνες μας δείχνουν ότι τα φτερά φαίνονται ακόμη πιο πολύχρωμα στην ομάδα στόχο τους παρά σε εμάς.
Μπορούμε να περιγράψουμε ακριβώς πώς εμφανίζονται οι τρομακτικές εμφανίσεις των κάμπιων στα αρπακτικά τους πουλιά και να καταλάβουμε γιατί η απροσδόκητη λάμψη των πολύχρωμων σχεδίων τους τρομάζει μακριά. Μπορούμε να κάνουμε ερωτήσεις σχετικά με το πώς τα ζώα κινούνται μεταξύ σημείων στο δάσος για να δείξουν ή να κρύψουν τα χρώματά τους.
Μπορούμε επίσης να δημιουργήσουμε αρχεία εικόνων πεταλούδων και άλλων εντόμων από συλλογές μουσείων και να προσφέρουμε μετατροπές από απόψεις ζώων ως μέρος μιας ψηφιακής βιβλιοθήκης. Και μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι οι γυάλινες προσόψεις είναι επαρκώς ορατές στα πουλιά που διαφορετικά θα μπορούσαν να συγκρουστούν μαζί τους.
Αλλά οι πιο συναρπαστικές ερωτήσεις θα είναι αυτές που πρέπει ακόμα να σκεφτούμε. Μόλις τώρα που αρχίσαμε να καταγράφουμε βίντεο του φυσικού κόσμου στα χρώματα που βλέπουν τα ζώα, αρχίζουμε να παρατηρούμε πόσες πληροφορίες υπάρχουν εκεί έξω. Οι ανακαλύψεις σας περιμένουν στον δικό σας κήπο.
Δεν έχετε τον χρόνο να διαβάσετε όσα θα θέλατε για την κλιματική αλλαγή;
Αντίθετα, λάβετε μια εβδομαδιαία συλλογή στα εισερχόμενά σας. Κάθε Τετάρτη, ο περιβαλλοντικός συντάκτης του The Conversation γράφει το Imagine, ένα σύντομο email που πηγαίνει λίγο πιο βαθιά σε ένα μόνο θέμα για το κλίμα. Εγγραφείτε στους 30.000+ αναγνώστες που έχουν εγγραφεί μέχρι στιγμής.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Ο Daniel Hanley έλαβε χρηματοδότηση από την National Geographic Society.
Η Βέρα Βάσας δεν εργάζεται, δεν συμβουλεύει, δεν κατέχει μετοχές ή δεν λαμβάνει χρηματοδότηση από οποιαδήποτε εταιρεία ή οργανισμό που θα ωφεληθεί από αυτό το άρθρο και δεν έχει αποκαλύψει σχετικές σχέσεις πέρα από την ακαδημαϊκή της απασχόληση.