Исследование камуфляжа птичьих яиц
Пятна и крапинки на яйцах — это не просто украшение, а эволюционно выработанный камуфляж, защищающий яйцо от хищников.
Исследователи из Университета Эксетера и Кембриджского университета изучают фундаментальную биологию того, как эти отметины работают как система маскировки, и как это связано со зрительной биологией различных животных, поедающих яйца в дикой природе. Работа имеет прикладное значение — от военной сферы до дизайна городской среды.
Модельная система: гнездящиеся на земле птицы
В качестве модельной системы ученые выбрали птиц, гнездящихся на земле, таких как ржанки и козодои. Когда эти птицы улетают от хищников, их яйца остаются уязвимыми — защитить их могут только пятна и крапинки на скорлупе. Неподвижность яиц в гнезде в течение длительного инкубационного периода — преимущество для исследователей: они могут фотографировать яйца и возвращаться, чтобы проверить, выжило ли гнездо. В рамках проекта, включая работу доктора Джолиона Трошанко из Университета Эксетера, было сделано более 15 000 изображений.
Анализ изображений и моделирование
В лаборатории изображения анализируют с помощью специального программного обеспечения, чтобы количественно оценить цвет и узор яиц, сравнивая их с фоновыми изображениями на разных масштабах.
"Это позволяет нам увидеть, насколько хорошо цвета и отметины на яйцах соответствуют окружающему фону с точки зрения зрительной системы хищника", — говорит Трошанко. — "Мы можем затем понять, насколько важны соответствие узора, цвета или контраста для защиты яиц от обнаружения хищниками".
Этот анализ позволяет точно измерить важные факторы: цвет, яркость, разницу в контрасте и степень размытия границ (edge disruption). Пример в видео показывает анализ различий в узоре:
"Фотографию яйца венценосного ржанка пропускают через серию фильтров, которые сначала пропускают только мелкие детали узора, затем все более крупные. Черные и синие области показывают, где у яйца есть сильные узоры на каждом масштабе. Затем мы можем увидеть, есть ли у фона схожие сильные узоры на аналогичном масштабе".
"На этом этапе мы пытаемся ответить на ключевые вопросы о том, что делает камуфляж эффективным... является ли решающей особенностью цвет яйца, его узор, яркость или степень, в которой его контур размыт такими яркими отметинами", — объясняет Трошанко. — "Мы также можем проверить, выбирают ли птицы места для гнездования с таким фоном, который делает их яйца максимально замаскированными".
Работа является частью более широкого проекта, который совместно возглавляют доктор Мартин Стивенс из группы сенсорной экологии и эволюции Университета Эксетера и доктор Клэр Споттисвуд из Кембриджского университета, при участии Джареда Уилсона-Аггарвала (также Университет Эксетера).