مرغ مگس قادر به دیدن رنگ‌هایی خارج از تصور انسان است

براساس یافته‌های پژوهشی جدید، مرغ‌های مگس به‌لطف وجود یک سلول مخروطی اضافی در چشمانشان که چشم انسان فاقد آن است، می‌توانند رنگ‌هایی را درک کنند که چشم ما نمی‌بیند. این یافته‌ها که در آزمایش‌هایی با استفاده از مرغ‌های مگس دم‌پهن وحشی (با نام علمی Selasphorus platycercus) در کلرادو آمریکا به‌دست آمد، نشان می‌دهد که توانایی تشخیص رنگ‌های غیرطیفی (شامل طول موج‌های فرابنفش) می‌تواند در رفتارهای جانوران ازجمله جفت‌گیری، تغذیه و فرار از شکارچیان نقشی حیاتی ایفا کند.

برخلاف انسان‌ها که سه نوع سلول مخروطی حساس به رنگ در چشمانشان دارند، پرندگان چهار نوع سلول مخروطی دارند که در پردازش تمایز بین انواع مختلف رنگ‌ها به آن‌ها کمک می‌کنند. چشمان انسان با سه سلول مخروطی می‌تواند آن چیزی را درک کند که با عنوان بینایی سه‌کاناله (تری‌کروماسی) شناخته می‌شود و از ترکیب عصبی نور قرمز، سبز و آبی تشکیل شده است.

به‌لطف آن پردازش، مغز ما می‌تواند بنفش غیرطیفی را درک کند؛ زیرا این رنگ ترکیبی از آبی و قرمز است. اما حیوانات با سلول مخروطی اضافی می‌توانند با حساس‌بودن به انواع بیشتر از طول موج‌های نور، طیف به‌مراتب وسیع‌تری از رنگ‌ها را ببینند. این توانایی موجب می‌شود دریچه‌ای به‌سمت انواع دیگری از ترکیب‌های رنگی به روی آن‌ها باز شود  که ما نه‌ می‌توانیم ببینیم و حتی تصور کنیم.

مری کازول استودارد، زیست‌شناس از دانشگاه پرینستون می‌گوید: «انسان‌ها درمقایسه با پرندگان و بسیاری از دیگر حیوانات، کوررنگ محسوب می‌شوند. داشتن چهار نوع سلول مخروطی نه‌تنها محدوده‌ی رنگ‌های مشاهده‌پذیر در پرندگان را تا فرابنفش گسترش می‌دهد، بلکه بالقوه به آن‌ها امکان می‌دهد تا رنگ‌های ترکیبی نظیر فرابنفش به‌اضافه‌ی سبز و فرابنفش به‌اضافه‌ی قرمز را درک کنند. بااین‌حال، آزمایش این امر دشوار بوده است.»

پیش‌تر تصور می‌شد که پرندگان با سلول مخروطی اضافی‌شان، ممکن است بتوانند تا پنج رنگ غیرطیفی ازجمله بنفش، فرابنفش به‌اضافه‌ی قرمز، فرابنفش به‌اضافه‌ی سبز، فرابنفش به‌اضافه‌ی زرد و فرابنفش به‌اضافه‌ی بنفش را درک کنند. به‌منظور آزمایش این فرضیه، کازول و تیمش لامپ‌های LED «پرنده‌بین» را برنامه‌ریزی کردند تا شماری از رنگ‌ها ازجمله رنگ‌هایی غیرطیفی را نمایش دهند که انسان قادر به دیدنشان نیست. این دستگاه‌ها سپس کنار آبرسان قرار داده شدند. برخی از آن‌ها حاوی آب شکر (که پرندگان دوست دارند) درکنار یک رنگ بودند؛ درحالی‌که سایر آن‌ها آب معمولی را درکنار رنگی متفاوت دربرداشتند.

پژوهشگران سپس موقعیت آبرسان‌ها را عوض کردند تا ببینند آیا پرندگان می‌توانند با استفاده از نشانگر رنگ، نوع آب درون آبرسان را تشخیص دهند یا نه. در مجموعه‌ای از آزمایش‌های تصادفی درطول سه سال (شامل هزاران جلسه‌ی آبرسانی)، هدف این بود که دریابیم آیا مرغ‌های مگس ترجیح می‌دادند از آبی تغذیه کنند که ترکیب‌های رنگی فرابنفش را نمایش می‌داد یا نه. مشاهده‌ی این ترجیح در پرندگان بیانگر این بود که پرندگان برخلاف انسان قادر به دیدن آن رنگ‌ها هستند.

آن‌طور که معلوم شد، پرندگان مورد آزمایش به‌راحتی می‌توانستند برای به‌دست آوردن پاداش خوشمزه، تفاوت بین انواع مختلف رنگ‌های غیرطیفی را تشخیص دهند. هارولد ایستر، دانشجوی دکترا و نویسنده‌ی همکار مطالعه از دانشگاه بریتیش کلمبیا می‌گوید: «تماشای این نتیجه واقعا شگفت‌انگیز بود. فرابنش به‌اضافه‌ی نور سبز و نور سبز برای ما یکسان است؛ اما مرغ‌های مگس، فرابنفش به‌اضافه‌ی نور سبز را که با آب شکر مرتبط بود، مرتبا به‌طور صحیح انتخاب می‌کردند. آزمایش‌هایمان به ما امکان داده است تا به دنیا از نگاه مرغ مگس سرک بکشیم.»

هرچند ما انسان‌ها با چشمان کوچک و ضعیفمان نمی‌توانیم واقعا دریابیم که این تنوع رنگ‌ها از نگاه حیوانات چگونه به‌نظر می‌آید، نتایج نشان می‌دهد که تفاوتی تشخیص‌پذیر – تا آنجا که به پرندگان مربوط است – بین فرابنفش، قرمز و فرابنفش به‌اضافه‌ی قرمز با فرابنفش به‌اضافه‌ی سبز، فرابنفش به‌اضافه‌ی زرد و فرابنفش به‌اضافه‌ی بنفش وجود دارد. ما ممکن است نتوانیم این تفاوت را ببینیم یا درک کنیم؛ اما مرغان مگس قادر به تشخیص آن هستند.

پژوهشگران در آزمایشی دیگر، تقریبا هزار نوع مختلف از پر پرندگان و نزدیک به ۲۴۰۰ نوع گوناگون از گیاهان را آزمایش کردند و دریافتند که رنگ‌های تقریبا یک‌سوم از هرکدام، به‌عنوان رنگی غیرطیفی درک می‌شوند. این یافته نشان می‌دهد که توانایی بصری مورد بحث تا چه حد می‌تواند بر تعاملات حیوانات با جهان اثر بگذارد. پژوهشگران در مقاله‌ی خود توضیح می‌دهند که:

نتایج با این ادعا هماهنگ است که پرندگان، چهار کانال مستقل برای درک رنگ دارند؛ به‌گونه‌ای که فضای رنگی پرندگان نمایانگر طیفی گسترده از رنگ‌های مرتبط با رفتار و اکولوژی است که انسان یا هر جانور با دید سه‌کاناله نمی‌تواند بسیاری از آن‌ها را تصور کند. نشان‌دادن اینکه پرندگان می‌توانند تفاوت رنگ‌های غیرطیفی را تشخیص دهند، گامی رو به جلو در درک ما از ابعاد بینایی پرندگان فراهم می‌کند.

یافته‌های پژوهشگران هرچند چشمگیر هستند، نمی‌توانند اثبات کنند که پرندگان سیستم بینایی چهارکاناله دارند؛ درنتیجه هنوز جزئیات فراوان دیگری برای یادگیری وجود دارد. در آینده، آزمایش‌های دقیق‌تر با رنگ‌های بیشتر می‌تواند به ما کمک کند تا محدودیت‌های درک رنگی پرندگان را بیشتر بیازماییم. حتی در آن صورت، هنوز چندان نمی‌دانیم کدام سازوکارهای عصبی به مغز پرندگان امکان می‌دهد تا این رنگ‌ها را درک کنند. علاوه بر این طبق گفته‌ی پژوهشگران، پرسش فلسفی‌تر این است که رنگ‌های غیرطیفی در چشمان عجیب مرغان مگس واقعا چگونه به‌نظر می‌آیند.

نویسندگان با اشاره به اینکه تامل درمورد پرسش بی‌جواب یادشده درباره‌ی رنگ‌های دیده‌نشدنی، به‌شدت برای انسان دشوار است، می‌نویسند: «آیا فرابنفش به‌اضافه‌ی سبز از نظر پرندگان به‌عنوان ترکیبی از آن رنگ‌ها (قابل قیاس با آوای دوگانه‌ی نواخته‌شده به‌دست ویولونیست) یا به‌عنوان رنگی جدید و متعالی (قابل قیاس با آهنگی تازه برخلاف اجزایش) است؟

درنهایت، آنچه برای پرنده اهمیت دارد احتمالا این نیست که آیا سیگنال‌های رنگارنگ به‌وسیله‌ی انواع محدود سلول‌های مخروطی شناسایی می‌شوند یا غیرمحدود؛ بلکه کارکرد این رنگ‌ها تهیه‌ی اطلاعات درباره‌ی غذا، جفت یا شکارچیان است.

نتایج یافته‌های پژوهشگران در نشریه‌ی PNAS منتشر شده است.