مرغ مگس قادر به ديدن رنگ‌هايي خارج از تصور انسان است

براساس يافته‌هاي پژوهشي جديد، مرغ‌هاي مگس به‌لطف وجود يك سلول مخروطي اضافي در چشمانشان كه چشم انسان فاقد آن است، مي‌توانند رنگ‌هايي را درك كنند كه چشم ما نمي‌بيند. اين يافته‌ها كه در آزمايش‌هايي با استفاده از مرغ‌هاي مگس دم‌پهن وحشي (با نام علمي Selasphorus platycercus) در كلرادو آمريكا به‌دست آمد، نشان مي‌دهد كه توانايي تشخيص رنگ‌هاي غيرطيفي (شامل طول موج‌هاي فرابنفش) مي‌تواند در رفتارهاي جانوران ازجمله جفت‌گيري، تغذيه و فرار از شكارچيان نقشي حياتي ايفا كند.

برخلاف انسان‌ها كه سه نوع سلول مخروطي حساس به رنگ در چشمانشان دارند، پرندگان چهار نوع سلول مخروطي دارند كه در پردازش تمايز بين انواع مختلف رنگ‌ها به آن‌ها كمك مي‌كنند. چشمان انسان با سه سلول مخروطي مي‌تواند آن چيزي را درك كند كه با عنوان بينايي سه‌كاناله (تري‌كروماسي) شناخته مي‌شود و از تركيب عصبي نور قرمز، سبز و آبي تشكيل شده است.

به‌لطف آن پردازش، مغز ما مي‌تواند بنفش غيرطيفي را درك كند؛ زيرا اين رنگ تركيبي از آبي و قرمز است. اما حيوانات با سلول مخروطي اضافي مي‌توانند با حساس‌بودن به انواع بيشتر از طول موج‌هاي نور، طيف به‌مراتب وسيع‌تري از رنگ‌ها را ببينند. اين توانايي موجب مي‌شود دريچه‌اي به‌سمت انواع ديگري از تركيب‌هاي رنگي به روي آن‌ها باز شود  كه ما نه‌ مي‌توانيم ببينيم و حتي تصور كنيم.

مري كازول استودارد، زيست‌شناس از دانشگاه پرينستون مي‌گويد: «انسان‌ها درمقايسه با پرندگان و بسياري از ديگر حيوانات، كوررنگ محسوب مي‌شوند. داشتن چهار نوع سلول مخروطي نه‌تنها محدوده‌ي رنگ‌هاي مشاهده‌پذير در پرندگان را تا فرابنفش گسترش مي‌دهد، بلكه بالقوه به آن‌ها امكان مي‌دهد تا رنگ‌هاي تركيبي نظير فرابنفش به‌اضافه‌ي سبز و فرابنفش به‌اضافه‌ي قرمز را درك كنند. بااين‌حال، آزمايش اين امر دشوار بوده است.»

پيش‌تر تصور مي‌شد كه پرندگان با سلول مخروطي اضافي‌شان، ممكن است بتوانند تا پنج رنگ غيرطيفي ازجمله بنفش، فرابنفش به‌اضافه‌ي قرمز، فرابنفش به‌اضافه‌ي سبز، فرابنفش به‌اضافه‌ي زرد و فرابنفش به‌اضافه‌ي بنفش را درك كنند. به‌منظور آزمايش اين فرضيه، كازول و تيمش لامپ‌هاي LED «پرنده‌بين» را برنامه‌ريزي كردند تا شماري از رنگ‌ها ازجمله رنگ‌هايي غيرطيفي را نمايش دهند كه انسان قادر به ديدنشان نيست. اين دستگاه‌ها سپس كنار آبرسان قرار داده شدند. برخي از آن‌ها حاوي آب شكر (كه پرندگان دوست دارند) دركنار يك رنگ بودند؛ درحالي‌كه ساير آن‌ها آب معمولي را دركنار رنگي متفاوت دربرداشتند.

پژوهشگران سپس موقعيت آبرسان‌ها را عوض كردند تا ببينند آيا پرندگان مي‌توانند با استفاده از نشانگر رنگ، نوع آب درون آبرسان را تشخيص دهند يا نه. در مجموعه‌اي از آزمايش‌هاي تصادفي درطول سه سال (شامل هزاران جلسه‌ي آبرساني)، هدف اين بود كه دريابيم آيا مرغ‌هاي مگس ترجيح مي‌دادند از آبي تغذيه كنند كه تركيب‌هاي رنگي فرابنفش را نمايش مي‌داد يا نه. مشاهده‌ي اين ترجيح در پرندگان بيانگر اين بود كه پرندگان برخلاف انسان قادر به ديدن آن رنگ‌ها هستند.

آن‌طور كه معلوم شد، پرندگان مورد آزمايش به‌راحتي مي‌توانستند براي به‌دست آوردن پاداش خوشمزه، تفاوت بين انواع مختلف رنگ‌هاي غيرطيفي را تشخيص دهند. هارولد ايستر، دانشجوي دكترا و نويسنده‌ي همكار مطالعه از دانشگاه بريتيش كلمبيا مي‌گويد: «تماشاي اين نتيجه واقعا شگفت‌انگيز بود. فرابنش به‌اضافه‌ي نور سبز و نور سبز براي ما يكسان است؛ اما مرغ‌هاي مگس، فرابنفش به‌اضافه‌ي نور سبز را كه با آب شكر مرتبط بود، مرتبا به‌طور صحيح انتخاب مي‌كردند. آزمايش‌هايمان به ما امكان داده است تا به دنيا از نگاه مرغ مگس سرك بكشيم.»

هرچند ما انسان‌ها با چشمان كوچك و ضعيفمان نمي‌توانيم واقعا دريابيم كه اين تنوع رنگ‌ها از نگاه حيوانات چگونه به‌انديشه متخصصين مي‌آيد، نتايج نشان مي‌دهد كه تفاوتي تشخيص‌پذير – تا آنجا كه به پرندگان مربوط است – بين فرابنفش، قرمز و فرابنفش به‌اضافه‌ي قرمز با فرابنفش به‌اضافه‌ي سبز، فرابنفش به‌اضافه‌ي زرد و فرابنفش به‌اضافه‌ي بنفش وجود دارد. ما ممكن است نتوانيم اين تفاوت را ببينيم يا درك كنيم؛ اما مرغان مگس قادر به تشخيص آن هستند.

پژوهشگران در آزمايشي ديگر، تقريبا هزار نوع مختلف از پر پرندگان و نزديك به ۲۴۰۰ نوع گوناگون از گياهان را آزمايش كردند و دريافتند كه رنگ‌هاي تقريبا يك‌سوم از هركدام، به‌عنوان رنگي غيرطيفي درك مي‌شوند. اين يافته نشان مي‌دهد كه توانايي بصري مورد مباحثه تا چه حد مي‌تواند بر تعاملات حيوانات با جهان اثر بگذارد. پژوهشگران در مقاله‌ي خود توضيح مي‌دهند كه:

نتايج با اين ادعا هماهنگ است كه پرندگان، چهار كانال مستقل براي درك رنگ دارند؛ به‌گونه‌اي كه فضاي رنگي پرندگان نمايانگر طيفي گسترده از رنگ‌هاي مرتبط با رفتار و اكولوژي است كه انسان يا هر جانور با ديد سه‌كاناله نمي‌تواند بسياري از آن‌ها را تصور كند. نشان‌دادن اينكه پرندگان مي‌توانند تفاوت رنگ‌هاي غيرطيفي را تشخيص دهند، گامي رو به جلو در درك ما از ابعاد بينايي پرندگان فراهم مي‌كند.

يافته‌هاي پژوهشگران هرچند چشمگير هستند، نمي‌توانند اثبات كنند كه پرندگان سيستم بينايي چهاركاناله دارند؛ درنتيجه هنوز جزئيات فراوان ديگري براي يادگيري وجود دارد. در آينده، آزمايش‌هاي دقيق‌تر با رنگ‌هاي بيشتر مي‌تواند به ما كمك كند تا محدوديت‌هاي درك رنگي پرندگان را بيشتر بيازماييم. حتي در آن صورت، هنوز چندان نمي‌دانيم كدام سازوكارهاي عصبي به مغز پرندگان امكان مي‌دهد تا اين رنگ‌ها را درك كنند. علاوه بر اين طبق گفته‌ي پژوهشگران، پرسش فلسفي‌تر اين است كه رنگ‌هاي غيرطيفي در چشمان عجيب مرغان مگس واقعا چگونه به‌انديشه متخصصين مي‌آيند.

نويسندگان با اشاره به اينكه تامل درمورد پرسش بي‌جواب يادشده درباره‌ي رنگ‌هاي ديده‌نشدني، به‌شدت براي انسان دشوار است، مي‌نويسند: «آيا فرابنفش به‌اضافه‌ي سبز از انديشه متخصصين پرندگان به‌عنوان تركيبي از آن رنگ‌ها (قابل قياس با آواي دوگانه‌ي نواخته‌شده به‌دست ويولونيست) يا به‌عنوان رنگي جديد و متعالي (قابل قياس با آهنگي تازه برخلاف اجزايش) است؟

درنهايت، آنچه براي پرنده اهميت دارد احتمالا اين نيست كه آيا سيگنال‌هاي رنگارنگ به‌وسيله‌ي انواع محدود سلول‌هاي مخروطي شناسايي مي‌شوند يا غيرمحدود؛ بلكه كاركرد اين رنگ‌ها تهيه‌ي اطلاعات درباره‌ي غذا، جفت يا شكارچيان است.

نتايج يافته‌هاي پژوهشگران در نشريه‌ي PNAS منتشر شده است.