¿Cómo puede un animal daltónico cambiar sus colores a la mezcla en el fondo?

16 de mayo 2011

¿Cómo puede un animal daltónico sabe cómo cambiar el color de la piel para mezclarse con su entorno? Y lo que los depredadores de los animales "ver", mirando a su presa antes y después de que se oculta?

Estas preguntas provocadoras se abordan en el artículo publicado hoy por un equipo de colaboración del Laboratorio de Biología Marina (MBL) en Woods Hole, Massachusetts, y los EE.UU. la Academia Militar en West Point, Nueva York El artículo, "imágenes hiperespectrales de camuflaje sepia indica buen color partido en los ojos de los peces depredadores, "en Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).
"Lo que hace de camuflaje eficaz? La respuesta es que es una opinión, y que la opinión depende totalmente de que se le está pidiendo. Nuestro trabajo se presentan en este documento tiene el campo un paso más hacia la cuantificación de la eficacia de camuflaje", dice Kenneth J. Wickiser, Asistente . Profesor en el Departamento de Química y Ciencia de la Vida Humana en los EE.UU. de la Academia Militar en West Point.
Comprender los principios de camuflaje no sólo es importante en la biología, sino que también proporciona información detallada sobre la arquitectura, publicidad y aplicaciones de defensa.
Para este estudio, el equipo estudió camuflaje en los animales marinos conocidos como cefalópodos coleoid (pulpo, calamar y sepia). El camuflaje es la principal defensa de estos animales y su cuerpo rápidamente adaptables sistema de patrones es una de las más sofisticadas en el reino animal. La expresión de patrones de camuflaje del cuerpo en sepia es un comportamiento impulsado por la vista. Estudios previos han demostrado que el fondo de ciertas variables, tales como el brillo, el contraste, el borde y el tamaño de los objetos, etc-son esenciales para suscitar camuflado patrones corporales. Sin embargo, los ojos de cefalópodos carecen de la percepción del color, por tanto, la difícil pregunta de cómo lograr camuflaje eficaz mientras se sigue siendo daltónico.

Por otra parte, los estudios de camuflaje sufren de la incapacidad para evaluar la eficacia de camuflaje en el espacio visual de los depredadores, en fin, es difícil determinar si un depredador en realidad visualmente escoge la presa del entorno ambiental. El conocimiento de las capacidades visuales de muchos depredadores es sorprendentemente ausente. Por lo tanto, el equipo pidió, ¿cómo un animal daltónico cambia su color para combinar con su entorno, ¿cómo los depredadores en realidad "ver" a su presa? 

"Para hacer frente a este problema muy difícil, tuvimos que crear un equipo con Chuan-Chin Chiao como un experto en la visión, Roger Hanlon y sus científicos en el MBL como líderes mundiales en sepia y la biología de camuflaje, y que combinado con nuestra experiencia en análisis de imágenes hiperespectrales en West Point ", dice Wickiser.
El equipo se aprovechó de una nueva tecnología de imágenes (imagen hiperespectral, HSI) para medir con mayor precisión coincidencia de color entre el animal y el fondo, y para que puedan modelo de camuflaje en los ojos de los depredadores. HSI emplea una cámara que capta no sólo 3 ventanas estrechas (rojo, verde, azul - RGB), como los ojos humanos o típicas cámaras digitales hacer y no capta todo el espectro con 540 ventanas. En esencia, HSI ofrece la oportunidad de "ver" cosas que los seres humanos, y muchos depredadores, no puede debido a las limitaciones de nuestros ojos. Debido a la gran cantidad de información HSI proporcionar imágenes, los científicos pudieron extraer una pequeña cantidad de esos datos y compilar una imagen desde la perspectiva de un depredador.
Es importante destacar que, la visión de modelos de color del potencial de di-y tri-peces depredadores cromática (RG o RGB capaz) de sepia corroboró el análisis de los partidos del espectro y reveló que mucha de la información de contraste (que permite a un depredador a "elegir" una sepia de la entorno ambiental) reside en el brillo (luminancia) y no en el color (cromáticas) aspecto de la luz reflejada.Lo que esto significa es que las estrategias de camuflaje sepia quitarle una herramienta de los depredadores en su capacidad de escoger a sus presas desde el fondo y en lugar de dejarlos con el brillo sólo como un método para la identificación de las presas.
Estos resultados (i) indican el gran potencial de la tecnología HSI para evaluar los patrones de camuflaje del cuerpo de forma simultánea en los dominios espacial y espectral, (ii) aportar elementos de prueba que puede producir color sepia coordinada de camuflaje en sustratos naturales pesar de carecer de la visión del color, y que ( iii) el aspecto de color de camuflaje sepia es muy eficaz contra los depredadores de peces. Esta es la primera vez que la igualación de color en los animales camuflados se ha visualizado de manera más realista a través de los ojos de sus depredadores potenciales.
"Mucho se desconoce acerca de cómo los depredadores en realidad ver a su presa. El uso de herramientas hiperespectrales del sensor es un gran avance para conseguir nosotros la información que necesitamos para modelar la visión de depredadores", dice Wickiser. "Esperamos que nuestro trabajo nos lleva un paso más cerca de comprender cómo un animal daltónico adopta camuflaje casi perfecto en una variedad de orígenes."
El cambio del color de las capacidades de los cefalópodos se han apreciado desde los tiempos de Aristóteles. Aunque este tema ha recibido mucha atención en el pasado, ninguna evaluación cuantitativa se ha realizado para examinar la coincidencia de color entre el animal y el fondo. La aplicación de sistemas de imagen hiperespectral y modelado visual de sistema depredador del añade una nueva dimensión a la cuantificación de camuflaje de los animales a los ojos de los espectadores. Los hallazgos del equipo de apoyo fuerte que la sepia son capaces de ocultar a la vista de sus visuales depredadores . Además, este enfoque puede resultar tranformational en la forma en que el color es cuantificado en estudios sensoriales de camuflaje y señalización en el mundo natural.
Más información: Chiao, CC, Wickiser, JK, Allen, JJ, Genter, B., y Hanlon, RT de imágenes hiperespectrales de camuflaje sepia indica partido de buen color en los ojos de los peces depredadores. PNAS Early Edition, la semana del 16 de mayo 2011 .
Proporcionado por Laboratorio de Biología Marina