1-Τέχνασμα του χαμαιλέοντα:Οι αρπακτικοί μάθουν να βλέπουν μέσω του καμουφλάζ
Ίσως το χειρότερο πράγμα που μπορεί να σου συμβεί, αν είσαι ζώο που παίζει το παιχνίδι της ζωής, είναι να σε φάει κάποιο μεγαλύτερο θηρίο. Εάν έχετε ήδη καταφέρει να αναπαράγετε με επιτυχία μέχρι τότε, όσον αφορά την εξέλιξη, ίσως είναι εντάξει για σας να ανακατέψετε αυτό το θνητό πηνίο. Ωστόσο, φαντάζομαι ότι είναι ένας τρομερός τρόπος. Ευτυχώς, η εξέλιξη έχει προικίσει ορισμένα πλάσματα με διάφορα εργαλεία για να μην τα καταβροχθίζουν ως σνακ το μεσημέρι και ένα από τα πιο διαδεδομένα αμυντικά συστήματα κατά των αρπακτικών είναι το καμουφλάζ.
Η προσπάθεια για εύρεση τροφής είναι το μεγάλο παιχνίδι της φύσης κρυφτού. Καθώς ένα είδος θηράματος βελτιώνει την ικανότητά του να κρύβεται, τα αρπακτικά βελτιώνουν την ικανότητά τους να αναζητούν. Εάν το καμουφλάζ είναι ένας έξυπνος τρόπος για να κρατήσετε ένα μυστικό, τότε η εξέλιξη έχει προικίσει μερικά από τα πιο οδοντωτά θηρία της με μερικές εντυπωσιακές δεξιότητες για την αποκάλυψη αυτών των μυστικών.
Αν ένα ζώο θέλει να μείνει αόρατο, τότε πρέπει να πετύχει δύο πράγματα. Πρώτον, πρέπει να αποφύγει την ανίχνευση - για να αποφύγει τις δυνάμεις οπτικής αντίληψης του αρπακτικού. Ο πιο προφανής τρόπος για να γίνει αυτό είναι με την αντιστοίχιση φόντου, όπου ο χρωματισμός και το μοτίβο ενός ζώου ταιριάζουν με εκείνο του περιβάλλοντος στο οποίο περνάει τον χρόνο του, όπως το δάπεδο ενός δάσους με σκουπίδια με φύλλα ή ο ανοιχτόχρωμος φλοιός ενός δέντρου.
Αυτό το μάθημα διδάσκεται σε μαθητές βιολογίας γυμνασίου σε όλο τον κόσμο στην ιστορία των πιπερατών σκόρων της Αγγλίας. Στα μέσα του 20ου αιώνα, όταν ο καπνός του άνθρακα και η αιθάλη σκοτείνιασαν τα αγγλικά δέντρα, η σπάνια σκουρόχρωμη ποικιλία του σκόρου αναμειγνύεται καλύτερα και τα πουλιά έτρωγαν περισσότερη από την πιο ανοιχτόχρωμη ποικιλία, αυξάνοντας το ποσοστό του σκούρου σκόρου. Αρκετές δεκαετίες αργότερα, η Αγγλία καθάρισε τον αέρα της και τα δέντρα έγιναν πιο ανοιχτόχρωμα, δίνοντας καλύτερη κάλυψη στον πιο ανοιχτό σκόρο, ο οποίος έγινε και πάλι κυρίαρχος.
Το πρόβλημα με την αντιστοίχιση φόντου είναι ότι το περίγραμμα του σώματος παραμένει άθικτο. Ο άλλος σημαντικός τρόπος καμουφλάζ είναι η διαταραχή, η οποία παρουσιάζει διαφορετικά πλεονεκτήματα. Το ανατρεπτικό καμουφλάζ διασπά το περίγραμμα του σώματος εισάγοντας πρόσθετες άκρες, όπως οι ρίγες μιας ζέβρας, καθιστώντας δύσκολο για ένα αρπακτικό να διαχωρίσει έναν στόχο από το οπτικό τοπίο στο οποίο εμφανίζεται.
Μπορείτε να εντοπίσετε τα θηράματα στις παρακάτω φωτογραφίες; Μπορείτε να προσδιορίσετε το είδος του καμουφλάζ; Το άρθρο συνεχίστηκε κάτω από την εικόνα .
Αλλά τα αρπακτικά δεν είναι απλά μηχανήματα που έχουν μια ευκαιρία να εντοπίσουν ή να μην εντοπίσουν τη λεία τους. Το κυνήγι είναι μια ενεργή διαδικασία και τα αρπακτικά, όπως όλα τα ζώα, μπορούν να μάθουν. Έτσι το δεύτερο πράγμα που πρέπει να κάνει ένα ζώο για να μείνει αμάσητο είναι να εμποδίσει την ικανότητα των αρπακτικών του να μάθουν για να τα εντοπίσετε.
Για τον αρπακτικό, αυτό δεν είναι πρόβλημα αντίληψης, αλλά γνωστικού. Και είναι κάτι που ερευνά ο Δρ Jolyon Troscianko, μεταδιδάκτορας στο Πανεπιστήμιο του Έξετερ στην Αγγλία. Σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε τον περασμένο μήνα στο περιοδικό PLoS ONE , επισημαίνει ο Toschianko, «ενώ ορισμένοι τύποι καμουφλάζ μπορεί να είναι ισχυροί στην πρόληψη της αρχικής ανίχνευσης, μπορεί να μάθουν πιο εύκολα από άλλους τύπους θηραμάτων [δηλαδή, καμουφλάζ]. Επομένως, το συνολικό όφελος μιας στρατηγικής καμουφλάζ μπορεί να αντικατοπτρίζει το συνδυασμένο αποτέλεσμα της πρόληψης τόσο της αρχικής ανίχνευσης όσο και της εκμάθησης των αρπακτικών.»
Για να αξιολογήσει πειραματικά ποιοι τύποι οπτικού καμουφλάζ παρενέβαιναν καλύτερα στη μάθηση, ο Toschianko έβαλε ανθρώπους που συμμετέχουν να παίξουν ένα απλό παιχνίδι υπολογιστή. Μια φωτογραφία που δημιουργήθηκε από υπολογιστή παρουσιάστηκε σε μια οθόνη αφής και ο συμμετέχων έπρεπε να αγγίξει το σημείο της φωτογραφίας όπου νόμιζαν ότι έβλεπαν ένα τρίγωνο που έμοιαζε με κρυμμένο «σκόρο». Δεν υπήρχαν κόλπα. κάθε φωτογραφία περιείχε μία.
Πρώτα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι συμμετέχοντες χρειάστηκαν περισσότερο χρόνο για να εντοπίσουν τους σκώρους όταν χρησιμοποιούσαν ενοχλητικό χρωματισμό αντί για άλλες στρατηγικές, και αυτό ίσχυε ιδιαίτερα όταν το σχέδιο είχε υψηλή αντίθεση. Ωστόσο, καθώς τα επίπεδα αντίθεσης των σκώρων αυξάνονταν πάνω από το επίπεδο του φόντου, έγινε πιο εύκολο να εντοπιστούν. Στη μέση υπήρχε ένα ιδανικό επίπεδο αντίθεσης.
Τα αποτελέσματα έγιναν πιο ενδιαφέροντα όταν επρόκειτο για την ικανότητα των συμμετεχόντων να μάθουν να εντοπίζουν το ψηφιακό θήραμά τους με την πάροδο του χρόνου. Τα διασπαστικά μοτίβα, όταν έχουν υψηλή αντίθεση, μαθαίνονταν πιο γρήγορα από το διασπαστικό καμουφλάζ χαμηλής αντίθεσης. Οι ερευνητές λένε ότι «μπορεί να υπάρχει συμβιβασμός στην ύπαρξη αποσπασματικού χρωματισμού, με μοτίβα υψηλής αντίθεσης που μειώνουν την αρχική ανίχνευση, αλλά διευκολύνουν την εκμάθηση των θηρευτών εάν οι συναντήσεις συμβαίνουν συχνά ή αυξάνονται». Με άλλα λόγια, μια στρατηγική που περιλαμβάνει διασπαστικό καμουφλάζ υψηλής αντίθεσης φαίνεται να βοηθά τα αρπακτικά να μάθουν, αλλά μόνο όταν οι ευκαιρίες μάθησης εμφανίζονται συχνά ή αυξάνονται σε συχνότητα με την πάροδο του χρόνου.
Το γλυκό σημείο για αυτήν την ανταλλαγή εξαρτάται από την ευρύτερη οικολογία στην οποία βρίσκονται τα είδη αρπακτικών και θηραμάτων. Σύμφωνα με τον Toschianko, τα διασπαστικά σημάδια υψηλής αντίθεσης είναι καλύτερα όταν τα αρπακτικά συναντούν μόνο περιστασιακά τον ίδιο τύπο θηράματος. Για παράδειγμα, ένα σχετικά σπάνιο είδος θηράματος με βραχύβια αρπακτικά μπορεί να επωφεληθεί από αυτή τη στρατηγική, ή ένα είδος θηράματος που υπόκειται σε θήραμα από πολλά άλλα είδη ή σε περιβάλλοντα όπου ένας μόνο θηρευτής κυνηγά πολλά είδη θηραμάτων. Για παράδειγμα, ορισμένα έντομα τρώγονται από μια ποικιλία πουλιών και τα πουλιά κυνηγούν συχνά μια ποικιλία ειδών εντόμων. Από την άλλη πλευρά, λέει, «τα σημάδια υψηλής αντίθεσης θα ήταν δαπανηρά όταν τα είδη αντιμετωπίζουν πιο εξειδικευμένους μακρόβιους θηρευτές ή είναι πολύ άφθονα». Οι πίθηκοι, για παράδειγμα, είναι σχετικά μακρόβιοι και έτσι έχουν πολλές ευκαιρίες να βελτιώσουν τις κυνηγετικές τους ικανότητες. Αυτός είναι ίσως ο λόγος που τα θηράματά τους είναι πιο πιθανό να χρησιμοποιούν αποσπασματικό χρωματισμό χαμηλής αντίθεσης.
Τώρα που ο Toschianko έχει αρχίσει να καταλαβαίνει τα ζώα που χρησιμοποιούν καμουφλάζ για να κρυφτούν, στρέφει την προσοχή του στους αναζητητές. Σε ορισμένα οικολογικά περιβάλλοντα, μπορεί να είναι λογικό για τα αρπακτικά να αναζητούν περιοχές υψηλής αντίθεσης μέσα στο οπτικό πεδίο. Σε άλλα σενάρια, μπορεί να είναι καλύτερο να ακολουθήσετε μια πιο γενική προσέγγιση, όπως, "αναζήτηση για ένα κρυφό σχήμα τριγώνου", η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει τον θηρευτή να βρει πράγματα που είναι γενικά σαν σκόρος στην εμφάνιση. Για να αρχίσει να αποκαλύπτει τις στρατηγικές που χρησιμοποιούν τα αρπακτικά για να εντοπίζουν το θήραμά τους, ο Toschianko, μαζί με τους επικεφαλής του έργου Martin Stevens, επίσης από το Exeter, και την Claire Spottiswoode από το Πανεπιστήμιο του Cambridge, κυκλοφόρησαν ένα διαδικτυακό παιχνίδι που ονομάζεται Find the Nightjar (φόντο για το παιχνίδι εδώ). Στο παιχνίδι, οι παίκτες βλέπουν φωτογραφίες πουλιών που ονομάζονται νυχτοκάμαρες καμουφλαρισμένες στα απορρίμματα των φύλλων του αφρικανικού θάμνου και, στη συνέχεια, κάνουν κλικ στη φωτογραφία στο σημείο όπου πιστεύουν ότι έχουν εντοπίσει το πουλί. Το συγκεκριμένο είδος nightjar στο παιχνίδι βρίσκεται στη Νότια Αφρική και τη Ζάμπια, όπου οι συνήθειες φωλιάς τους στο έδαφος τα καθιστούν ιδιαίτερα ευάλωτα στη θήραση από ζώα όπως οι πίθηκοι και οι μαγκούστες. Για να ελέγξετε πώς λειτουργεί το καμουφλάζ του πουλιού σε αυτό το συγκεκριμένο περιβάλλον, οι φωτογραφίες τροποποιούνται ώστε να φαίνονται όπως θα έμοιαζαν με τους πιθήκους και τις μαγκούστες. Η κοροϊδία των ανθρώπων, τελικά, δεν είναι ο στόχος του νυχτολούλουδου.
Είναι ένα απογοητευτικό παιχνίδι. Τα νυχτοκάμαρα, αποδεικνύεται, είναι πολύ καλά στο να κρύβονται. Μετά από 20 λεπτά σε αυτό, συνειδητοποίησα ότι θα έφτιαχνα έναν απαίσιο πίθηκο, αλλά ότι μπορούσα να φάω αρκετά καλά ως μαγκούστα, αρκεί να είχα την αγάπη του είδους μου να τρώω ωμά νυχτοπαεράκια.
Ο Jason G. Goldman έλαβε το διδακτορικό του. στην αναπτυξιακή ψυχολογία στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες και γράφει ένα ιστολόγιο που ονομάζεται Το στοχαστικό ζώο , φιλοξενείται στο Scientific American. Η διδακτορική του έρευνα επικεντρώθηκε στην εξέλιξη και την αρχιτεκτονική του μυαλού και στο πώς διαφορετικές πρώιμες εμπειρίες μπορεί να επηρεάσουν τα έμφυτα συστήματα γνώσης.
