Jak ryby reagují na barvu?

Vědci z University of Queensland zjistili, že vizuální vnímání ryb může být oklamáno optickým klamem vnímání barev. Článek publikovaný v Vědecké zprávy.

Optické klamy jsou chyby ve zrakovém vnímání, které vedou k nesprávnému vnímání různých vlastností pozorovaného předmětu. Zejména optické klamy mohou způsobit chybné vnímání tvaru, barvy, jasu, velikosti nebo pohybu pozorovaného předmětu. Jak vědci poznamenávají, studium optických iluzí pomáhá lépe porozumět mechanismům zpracování vizuálních informací a porozumět nuancím chování zvířat, která se spoléhají na vidění v heterogenním prostředí.

Autoři nové práce provedli experiment s rybami a barevnou iluzí neurovědců Lotto a Purves, což je kostka, jejíž okraje jsou natřeny různobarevnými čtverečky jako Rubikova kostka. V tradiční podobě je jedna z tváří ve stínu a vnějšímu pozorovateli se zdá, že ve světle má jedna tvář hnědý segment a ve stínu druhé tváře je jeden ze čtverců oranžový. Ve skutečnosti jsou oba zmíněné fragmenty stejné barvy.

První část experimentu spočívala v tom, že vědci vycvičili osm malovaných spoušťových ryb (Rhinecanthus aculeatus) na dvojicích čtverců, z nichž jeden byl hnědý a druhý oranžový. Zbytek obrazu krychle byl vyplněn šedým pozadím nebo monochromatickými čtverci různého jasu. Jednobarevné a barevné čtverce byly přitom umístěny pokaždé na jiná místa. Čtyři ryby byly trénovány, aby klovaly do oranžového čtverce, a další čtyři do hnědého čtverce, pokud byl výsledek správný, ryby dostaly posilu ve formě potravy.

Subjekty byly chovány v jednotlivých akváriích po celou dobu studie, od června 2015 do ledna 2016. V první fázi byly ryby trénovány dvakrát denně, trénink každého jednotlivce trval čtyři až šest týdnů.

Poté, co ryby dosáhly přesnosti rozpoznání barev 85 procent z 30 pokusů, vědci zahájili druhou fázi experimentu s plným obrazem barevné iluze. Každé rybě byl zobrazen kompletní obrázek s různě barevnými čtverečky 7 až 18krát a iluze neměla skutečný oranžový segment, místo toho byl na stínové straně identický hnědý, ale zdánlivě „oranžový“ fragment. Ukázalo se, že ryby ve skutečnosti zaměňují fragment za oranžový čtverec, který je ve skutečnosti natřený hnědou barvou. Ryby, když byly testovány na obrázku plné iluze, vybíraly „vlastní“ čtverec (hnědý nebo „oranžový“) výrazně častěji než „nevlastní“ čtverec – přibližně v 80 procentech případů.

Vědci poté zesvětlili stín na druhé straně krychle tak, aby „oranžový“ segment vypadal méně jako skutečný pomeranč, a experiment zopakovali, přičemž každé rybě ukázali různé verze krychle 22 až 30krát. U některých ryb navíc série obrázků obsahovala původní i objasněnou verzi iluze a některé ryby viděly pouze různé verze vyjasněné krychle. Ukázalo se, že po zesvětlení stínu se výsledky u ryb trénovaných na oranžovém čtverci mírně lišily. Jak se subjektivní rozdíl mezi hnědou a „oranžovou“ zmenšoval, přesnost rozpoznávání těch ryb, které byly zobrazeny pouze v odlehčené verzi, klesla na úroveň náhody na 50 procent, ale výkon ryb, které byly zobrazeny střídavě plné a odlehčené verze iluze zůstala prakticky nezměněna.

Na základě získaných výsledků autoři došli k závěru, že ryby jsou náchylné k optickým klamům barvy, které vedou k chybám vnímání. Podle vědců to naznačuje, že ryby dokážou zohlednit nuance osvětlení a kontrast objektů i ve složitém prostředí. Vědci poznamenávají, že samotné malované spouštěcí ryby mají na těle oranžové pruhy, což znamená, že osvětlení a stíny mohou mít přímý vliv na to, jak ryby interagují v jejich přirozeném prostředí.

Předchozí studie o vnímání kontrastu a barevných iluzích byly také provedeny na gupkách. Cvičené ryby si musely vybrat jeden ze dvou obdélníků, přičemž rybám byly zobrazeny světlé a tmavé obdélníky v různých kombinacích, které se navíc nacházely na různých pozadích. Ukázalo se, že gupky ze dvou stejných obdélníků na jiném pozadí vyberou ten, který se jim zdá jasem více podobný původnímu vzorku, na kterém byly trénovány.