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El nuevo sistema de cámaras nos permite ver el mundo a través de los ojos de pájaros y abejas
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El nuevo sistema de cámaras nos permite ver el mundo a través de los ojos de pájaros y abejas

Un nuevo sistema de cámara y paquete de software permite a investigadores y cineastas capturar vídeos de animales. Crédito: Vasas et al., 2024.

¿Quién de nosotros no se ha preguntado cómo perciben los animales el mundo, que a menudo es diferente a cómo lo perciben los humanos? Existen varios métodos mediante los cuales científicos, fotógrafos, cineastas y otros intentan reconstruir, digamos, los colores que ve una abeja mientras busca una flor madura para polinizar. Ahora, un equipo interdisciplinario ha desarrollado un innovador sistema de cámara que es más rápido y flexible en términos de condiciones de iluminación que los sistemas existentes, lo que le permite capturar imágenes en movimiento de animales en su entorno natural, según un estudio. nuevo rol publicado en la revista PLoS Biology.

“Durante mucho tiempo hemos estado fascinados por la forma en que los animales ven el mundo. Las técnicas modernas en ecología sensorial nos permiten inferir cómo podrían verse las escenas estáticas para un animal», dijo el coautor Daniel Hanley, biólogo de la Universidad George Mason en Fairfax, Virginia. «Sin embargo, los animales a menudo toman decisiones cruciales sobre objetivos en movimiento (por ejemplo, detectar comida, evaluar la visualización de una pareja potencial, etc.). Aquí presentamos herramientas de hardware y software para ecologistas y cineastas que pueden capturar y mostrar los colores percibidos al moverse. animales.»

Según Hanley y sus coautores, las diferentes especies animales tienen conjuntos únicos de fotorreceptores que son sensibles a una amplia gama de longitudes de onda, desde ultravioleta hasta infrarroja, dependiendo de las necesidades ecológicas específicas de cada animal. Algunos animales pueden incluso detectar la luz polarizada. Por tanto, cada especie percibirá los colores de forma un poco diferente. Las abejas y los pájaros, por ejemplo, son sensibles a la luz ultravioleta, que no es visible para el ojo humano. «Debido a que ni nuestros ojos ni las cámaras comerciales capturan tales variaciones de luz, vastas áreas de dominios visuales permanecen inexploradas», escribieron los autores. «Esto hace que las imágenes en colores falsos de la visión animal sean poderosas y convincentes».

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Sin embargo, los autores afirman que las técnicas actuales de imágenes de colores falsos no pueden cuantificar los colores que ven los animales mientras se mueven, un factor importante ya que el movimiento es crucial para la forma en que los diferentes animales se comunican y navegan por el mundo que los rodea a través de la aparición de colores y la detección. de señales. La espectrofotometría tradicional, por ejemplo, se basa en la luz reflejada por el objeto para estimar cómo los fotorreceptores de un animal determinado procesarán esa luz, pero es un método que requiere mucho tiempo y se pierde mucha información espacial y temporal.

Plumas de pavo real a través de los ojos de cuatro animales diferentes: (a) un pavo real; (b) seres humanos; c) abejas; y (d) perros. Crédito: Vasas et al., 2024.

La fotografía multiespectral toma una serie de fotografías en múltiples longitudes de onda (incluidos UV e infrarrojos) y las apila en diferentes canales de color para obtener mediciones de color independientes de la cámara. Este método cambia cierta precisión por una mejor información espacial y es adecuado para estudiar señales de animales, por ejemplo, pero sólo funciona en objetos estacionarios, por lo que carece de información temporal.

Esta es una brecha porque «los animales presentan y perciben señales de formas complejas que proyectan sombras y generan luces», escribieron los autores. 'Estas señales varían según la iluminación y los puntos de vista en constante cambio. La información sobre esta interacción entre el fondo, la iluminación y las señales dinámicas es escasa. Sin embargo, constituye un aspecto crucial de la forma en que los organismos de vida libre en entornos naturales utilizan y, por tanto, perciben los colores».

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Entonces, Hanley y sus coautores decidieron desarrollar un sistema de cámara capaz de producir videos de animales de alta precisión que capturen toda la complejidad de las señales visuales tal como las percibiría un animal en un entorno natural. Combinaron métodos de fotografía multiespectral existentes con nuevos diseños de hardware y software. La cámara graba vídeo en cuatro canales de color simultáneamente (azul, verde, rojo y UV). Una vez que estos datos se han procesado en «unidades de percepción», el resultado es un vídeo preciso de cómo varios animales percibirían una escena colorida, según lo que sabemos sobre qué fotorreceptores tienen. El sistema del equipo predice los colores percibidos con un 92% de precisión. Las cámaras están disponibles comercialmente y el software es de código abierto para que otros puedan usarlo y desarrollarlo libremente.

El vídeo al principio de este artículo muestra los colores que perciben las abejas al observar a otras abejas buscando alimento e interactuando (incluso peleando) en las flores, un ejemplo de la capacidad del sistema de cámara para capturar el comportamiento en un entorno natural. Abajo, Hanley se aplica protector solar que bloquea los rayos UV en el campo. Su piel de tonos claros se ve prácticamente igual en la visión humana y en la visión de colores falsos de las abejas «porque la reflectancia de la piel aumenta progresivamente en longitudes de onda más largas», escribieron los autores.

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