Para encontrar comida, deslumbrar a sus parejas, escapar de los depredadores y navegar por diversos terrenos, las aves dependen de su excelente visión del color.
«Los humanos son daltónicos en comparación con las aves y muchos otros animales», afirma Mary Caswell Stoddard, profesora adjunta del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Princeton. Los humanos tienen tres tipos de conos sensibles al color en sus ojos -sintonizados con la luz roja, verde y azul-, pero las aves tienen un cuarto tipo, sensible a la luz ultravioleta. «El hecho de tener un cuarto tipo de cono de color no sólo amplía la gama de colores visibles para las aves hasta el ultravioleta, sino que potencialmente permite a las aves percibir colores combinados como el ultravioleta+verde y el ultravioleta+rojo, pero esto ha sido difícil de probar», dijo Stoddard.
Para investigar cómo las aves perciben su colorido mundo, Stoddard y su equipo de investigación establecieron un nuevo sistema de campo para explorar la visión del color de las aves en un entorno natural. Trabajando en el Laboratorio Biológico de las Montañas Rocosas (RMBL) en Gothic, Colorado, los investigadores entrenaron a colibríes silvestres de cola ancha (Selasphorus platycercus) para que participaran en experimentos de visión del color.
«La mayoría de los experimentos perceptivos detallados con aves se realizan en el laboratorio, pero corremos el riesgo de perder la visión general de cómo las aves utilizan realmente la visión del color en su vida cotidiana», dijo Stoddard. «Los colibríes son perfectos para estudiar la visión del color en la naturaleza. Estos amantes del azúcar han evolucionado para responder a los colores de las flores que anuncian una recompensa de néctar, por lo que pueden aprender asociaciones de color rápidamente y con poco entrenamiento».
El equipo de Stoddard estaba especialmente interesado en las combinaciones de color «no espectrales», que implican tonos de partes muy separadas del espectro de color, en contraposición a las mezclas de colores vecinos como el cerceta (azul-verde) o el amarillo (verde-rojo). Para los humanos, el morado es el ejemplo más claro de color no espectral. Técnicamente, el púrpura no está en el arco iris: surge cuando se estimulan nuestros conos azules (de onda corta) y rojos (de onda larga), pero no los verdes (de onda media).
Mientras que los humanos sólo tienen un color no espectral, el púrpura, las aves pueden ver teóricamente hasta cinco: púrpura, ultravioleta+rojo, ultravioleta+verde, ultravioleta+amarillo y ultravioleta+púrpura.
Stoddard y sus colegas diseñaron una serie de experimentos para comprobar si los colibríes pueden ver estos colores no espectrales. Sus resultados aparecen el 15 de junio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
El equipo de investigación, que incluía científicos de Princeton, la Universidad de British Columbia (UBC), la Universidad de Harvard, la Universidad de Maryland y el RMBL, realizó experimentos al aire libre cada verano durante tres años. Primero construyeron un par de tubos LED de «visión de pájaro» programados para mostrar una amplia gama de colores, incluidos los no espectrales, como el ultravioleta y el verde. A continuación, realizaron experimentos en un prado alpino visitado con frecuencia por los colibríes de cola ancha locales, que se reproducen en el lugar de gran altitud.
Cada mañana, los investigadores se levantaron antes del amanecer y colocaron dos comederos: uno con agua azucarada y otro con agua corriente. Junto a cada comedero, colocaron un tubo LED. El tubo situado junto al agua azucarada emitía un color, mientras que el situado junto al agua corriente emitía un color diferente. Los investigadores cambiaron periódicamente la posición de los tubos con y sin recompensa, para que los pájaros no pudieran utilizar simplemente la ubicación para localizar una golosina. También realizaron experimentos de control para asegurarse de que los pequeños pájaros no utilizaban el olfato u otra pista inadvertida para encontrar la recompensa. En el transcurso de varias horas, los colibríes salvajes aprendieron a visitar el color de la recompensa. Utilizando esta configuración, los investigadores registraron más de 6.000 visitas al alimentador en una serie de 19 experimentos.
Los experimentos revelaron que los colibríes pueden ver una variedad de colores no espectrales, incluyendo el púrpura, el ultravioleta+verde, el ultravioleta+rojo y el ultravioleta+amarillo. Por ejemplo, los colibríes distinguían fácilmente el ultravioleta+verde del ultravioleta puro o del verde puro, y discriminaban entre dos mezclas diferentes de luz ultravioleta+rojo: una más roja y otra menos.
«Fue sorprendente verlo», dijo Harold Eyster, estudiante de doctorado de la UBC y coautor del estudio. «La luz ultravioleta+verde y la luz verde nos parecían idénticas, pero los colibríes seguían eligiendo correctamente la luz ultravioleta+verde asociada al agua azucarada. Nuestros experimentos nos permitieron echar un vistazo a cómo es el mundo para un colibrí.»
Aunque los colibríes pueden percibir colores no espectrales, apreciar cómo les parecen estos colores a las aves puede ser difícil. «Es imposible saber realmente cómo perciben los pájaros estos colores. ¿Es el ultravioleta+rojo una mezcla de esos colores o un color completamente nuevo? Sólo podemos especular», dijo Ben Hogan, investigador postdoctoral asociado en Princeton y coautor del estudio.
«Imaginar una dimensión adicional de la visión del color: esa es la emoción y el desafío de estudiar cómo funciona la percepción aviar», dijo Stoddard. «Afortunadamente, los colibríes revelan que pueden ver cosas que nosotros no podemos».
«Los colores que vemos en los campos de flores silvestres en nuestro lugar de estudio, la capital de las flores silvestres de Colorado, son impresionantes para nosotros, pero sólo hay que imaginar cómo se ven esas flores para los pájaros con esa dimensión sensorial adicional», dijo el coautor David Inouye, que está afiliado a la Universidad de Maryland y al RMBL.
Por último, el equipo de investigación analizó un conjunto de datos de 3.315 colores de plumas y plantas. Descubrieron que las aves probablemente perciben muchos de estos colores como no espectrales, mientras que los humanos no lo hacen. Dicho esto, los investigadores subrayan que los colores no espectrales probablemente no son particularmente especiales en relación con otros colores. La amplia variedad de colores no espectrales de que disponen las aves es el resultado de su antiguo sistema visual de cuatro conos de color.
«La tetracromía -tener cuatro tipos de conos de color- evolucionó en los primeros vertebrados», dijo Stoddard. «Este sistema de visión del color es la norma para las aves, muchos peces y reptiles, y es casi seguro que existía en los dinosaurios. Creemos que la capacidad de percibir muchos colores no espectrales no es sólo una hazaña de los colibríes, sino una característica generalizada de la visión del color de los animales.»
Información de la revista: Proceedings of the National Academy of Sciences