تطور رؤية الالوان بين الانسان والطيور

الالوان ليست إلا وهماً خلقه الدماغ،
بالرغم من انه "وهم" يساعدنا على عكس "صورة" العالم الخارجي
والانسجام معه بصورة فعالة، بغض النظر عن مقدار حقيقة صورته.
لربما هذا السبب يوضح لنا اسباب كون "خلق الاوهام" جزء من سمات عمل الدماغ
وكيف اصبحت الاوهام ضرورة لسد ثغرات مادية ونفسية ومعرفية في الصراع لخفظ البقاء.

احد انواع الطيور المسمى بالاتينية:
Sturnus vulgaris
وينتمي الى عائلة
sturnidae
، يستخدم تكتيكاً غير عادلا في إطعام صغاره
ولكنه فعال،
إذ يقوم الابوين بالتركيز على إطعام الاقوى والاكبر اولا.
الحقيقة ان هذه الطيور لاتملك الكثير من الوقت
فهي مضطرة للمراهنة على الافضل للوصول به الى
مرحلة القدرة على الطيران خلال ثلاثة اسابيع،
ولذلك فالطعام الذي يتطلب وقتا طويلا لجمعه لايجوز تبذيره على مشروع مشكوك فيه.
إطعام الفرخ الاقوى يعطي الابوين فترة كافية من الوقت
للبحث عن الوجبة الثانية مع الاحتفاظ بفرص عالية للنجاح.

عام 2004 اكتشفت مجموعة من الباحثين بقيادة العالم البيلوجي
Philipp Heeb,
الطريقة التي يتبعها
طير الستورنوس لتمييز الفرخ القوي عن الفرخ الضعيف
في العش المظلم.
في الجانب الداخلي لمنقار الافراخ ينعكس ضوء مافوق البنفسجي
يتمكن الوالدين من رؤيته، في الوقت الذي لايستطيع الانسان رؤيته.
الافراخ التي تملك مناعة ضد الامراض اكبر
تعكس ضوء اقوى وبالتالي تحصل على طعام اكثر.
هذا الاكتشاف اظهر ان العالم يظهر للطيور
بألوان تختلف عما يظهر لنا، وبالتحديد اكثر غنى بالالوان والاطياف.
لماذا حدث ان الطيور تملك قدرة
على رؤية العالم بشكل اغنى من ماتراه الحيوانات الثديية، بما فيه الانسان؟

اغلب عيون الطيور قادرة على تلقي موجات الضوء الفوق بنفسجية
بطول مابين 300-400 نانومتر، في الوقت الذي نحن مصابين بالعمى لهذه الموجات.
قدرة الطيور الزائدة على الرؤية سببها
إمتلاكها لعصب نظر إضافي متصل بالشبكة البصرية.
ولذلك نجد ان الطيور تستطيع رؤية
اطياف ضوء الوان الاخضر والازرق والبرتقالي تماما كالانسان، إضافة الى اطياف الاشعة الفوق بنفسجية.

بالرغم من اننا نعلم
عن وجود هذه القدرة عند الطيور منذ ماقبل 30 عاماً،
إلا اننا الان فقط اصبح لدينا القدرة على فهم عالم الطيور الملون.
عام 2006 نشر العالمين
Georg Pohland and Peter Mullen
دراسة عن الالوان "الحقيقية" التي يعكسها المظهر الخارجي لريش اكثر من الف نوع من الطيور،
عند رؤيتهم بإضافة الاشعة الفوق بنفسجية.
هذه الدراسة اضافة الى دراسات حديثة اخرى تكشف اللثام عن ان قسم كبير من تصرفات الطيور
مرتبطة بقدرتهم على رؤية مالانستطيع ان نراه بأعيننا المجردة.
مثلا تستخدم الطيور الاشعة الفوق بنفسجية
من اجل اختيار اقوى شريك جنسي لتلقيح البيوض،
ومن اجل اختيار الثمار الناضجة،
ومن اجل إكتشاف الطريدة من الفئران
ومن اجل رؤية الديدان الخضراء على اوراق النباتات الخضراء.

على خلفية هذه الاكتشافات اصبح من الممكن الان فقط
فهم اسباب وخلفيات تصرفات الطيور
بالعلاقة مع الوانها وبالتالي خلفية قاعدة تطورها.

الالوان مرتبطة الى حد كبير بالعين التي تستقبل الضوء المنعكس.
وحتى الانسان الذي لديه نظر حاد لايمكن مقارنته بنظر الطيور.
ان الطيور تملك احد اكثر العيون تعقيدا في عالم الحيوان.
لذلك فلاغرابة ان الطيور تتعرف على بعضها البعض وتحدد جنس بعضها البعض
وتختار بعضها البعض بدون ان نتمكن من معرفة السبب، انهم يرون مالانراه.

وهم الالوان، خداع في الدماغ

البيلوجيين يملؤهم القلق خوفا من أنهم لن يتمكنوا ابدا من
معرفة الصورة التي يراها الطيور عن انفسهم.
السبب ان الالوان ليست ظاهرة فيزيائية خالصة وانما تضاف اليها المعايشة، التي
تنشأ في الدماغ، عندما تقوم خلايا عصبية مختصة بالرؤية، بالتنشط لتخلق الصورة.
الصحيح ايضا ان الشئ المنظور يقوم بعكس بعض اطوال الموجات
وإحتواء موجات من اطوال اخرى،
وبالتالي فأن " الشئ " المنظور لايعكس حقيقته كاملة.
الصحيح ايضا ان الالوان التي نترجمها " في دماغنا" على انها
الشئ المنظور ليست إلا الموجات ذات الاطوال من التي تمكنا من رؤيتها
من الاطوال المعكوسة، ولكن " الوانهم" ليست إلا وهم خلقته تفاعلات كيميائية في الدماغ،
وبالتالي لاتوجد إلا في " وعينا"،
وليس في العالم المادي.

لهذا السبب فأننا عندما ننظر الى طير
من نوع
lat.Luscinia svecica,
sv.blåhakshannar,
مثلا
لانراه من بالاضافة الى الاشعة الفوق بنفسجية
وانما نفهمه كما "نراه" نحن وليس كما هو في الواقع.
لهذا السبب تظهر لنا بعض الطيور جميلة للغاية
وليس كما هي في الواقع او كما ترى هي نفسها،
إذ في الوقت الذي يثيرنا ويلفت اهتمامنا اللون الاحمر الذي لايعكس الاشعة الفوق بنفسجية،
يلفت اللون الازرق اهتمام الطيور إذ انه يعكس
موجات الاشعة الفوق بنفسجية اكثر.
لذلك فأن صورتنا عنهم هي صورة " ذاتية" خيالية الى حد بعيد.

عند الطيور والحيوانات بما فيهم الانسان وبقية
الفقريات، تخلق الالوان في شبكية العين الواقعة في قعر العين،
حيث تتجمع الملايين من الخلايا الخاصة
لتشكل عصباُ يسمى
pecten
(Tapp, tapetum lucidum)
متخصص في إستقبال الموجات وتفسيرها وإرسال إشارات وإشعارات عن الضوء ولونه الى الدماغ.
كل Tapp منهم
يحتوي على بيغمينت
(Pigment)
له القدرة على إلتقاط الطاقة القادمة مع الضوء.
عين الانسان تملك ثلاث انواع مختلفة من البيغمينت،
كل منها يلتقط
احد الاطياف الثلاثة:
البرتقالي، الاخضر او الازرق.
لهذا السبب يمكن للضوء ان يخدعنا.
اللون الاصفر مثلا يستطيع تنشيط
بيغمنتين من البيغمينتات الثلاثة التي نملكها
في الشبكية، ولكن يمكن ايضا خلط الاحمر والاخضر
بحيث ان ذلك يؤدي الى تنشيط البيغمنتين نفسهم بنفس الصورة التي فعلها الاصفر لوحده،
وبالتالي نفهم من هذه العلمية اننا نرى الاصفر بصورة نقية
وليس مكونات اللون المخلوطة.

الصورة الى اليمين لعين حيوان، في حين الصورة الى اليسار لعين طير وتظهر فيها pecten

هذه البيغمنتات المختلفة تقدم لنا
" صورة ملونة" عن العالم وتقدم للعلماء
وسيلة " لرؤية" صورة تاريخ تطور الالوان.
من خلال قراءة تاريخ الكود الجيني
الذي يقف خلف تطور البيغمينتات
نكتشف انهم خرجوا من رحم التطور قبل ان تظهر
المجموعات الحيوانية الراهنة بأسرها.
العلماء استطاعوا متابعة اثر هذه البيغمنتات ملايين السنين في اعماق تاريح النشوء
ليصلوا الى انه ظهر من الجد المشترك للفقريات،
الذي كان يملك اربع بيغمنتات مختلفة.
هذه البيغمنتات الاربعة تتقاسم بين بعضها
الموجات على اساس اطوالها وتستقبل اكثر الموجات قابلية
للاستيعاب:
مافوق البنفسجية،
الموجات القصيرة،
الموجات المتوسطة والموجات الطويلة.

الحياة في الليل افقدت الفقريات رؤية الالوان

اغلبية الطيور الحالية لازالت تملك
البيغمنتات الاربعة وبالتالي القدرة على رؤية العالم بأربعة اطياف رئيسية.
اغلب نجد ان لها بيغمنتان اثنان،
احدهم له حساسية للضوء البنفسجي والاخر مختص بالبرتقالي وبقية اطوال الموجات الضوئية.
إختفاء بقية البيغمنتات كانت بقايا نتائج اضطرار الثدييات الى الحياة ليلا
في عصر سيطرة الديناصور،
حيث كانت الثدييات حيوانات صغيرة.
في الظلام تصبح الحاجة اكبر الى رؤية الضوء وليس الالوان،
ولذلك بقيت البيغمنتات الحساسة للضوء وتطورت بدون علاقة مع البيغمنتات الحساسة للالوان.
النتيجة ان الثدييات لم تفقد القدرة على رؤية الالوان وانما فقط القدرة على رؤية جميع أطيافها،
لعدم الحاجة اليها.

عندما اختفت الديناصورات قبل 65 مليون سنة
انفتحت الامكانيات امام الثدييات
للحلول محلها.
الثدييات خرجت من ظلامها، بالمعنى الحرفي للكلمة،
وبدأت تتقاسم المناطق الموروثة عن الديناصورات
واصبحت تتوزع الى مجموعات متخصصة. قسم منها اصبح نشيطا في النهار
،
واصبح يعيش على الفواكه في اعلي الاشجار.
هذه المجموعة اصبحت الجد الاول للقردة الشرقية
مثل البابيان والانسان/القرد البدائي.
غير ان الموروث الجيني كبح إمكانيات الثدييات على
إستيعاب الامكانيات الجديدة
، إذ ان وجود بيغمنتين فقط
لم يمكن الثدييات من رؤية "صورة" كافية
تمكنهم من ايجاد الزهور والثمار والتفريق بين الناضج منهم من عدمه.
غير انهم حصلوا على حل بمساعدة موروثات الحوض الجيني.

عند نشوء الخلايا والخلايا الجنسية
يمكن ان يحدث خطأ،
يؤدي الى ان الخلايا الناشئة تحصل
على اجزاء إضافية اخرى من كروموسوم آخر.
النتيجة حصولنا على خلية
تحتوي على نسخة إضافية من احد الجينات.
هذه الجينات الاضافية تكون غاليا وبالدرجة الاولى
"نائمة" بدون ان يكون لها اي تأثير ظاهر،
إذ ان الجين الاصلي يقوم بالمهام المنوطة بها.
الجينات الاضافية وبالرغم من انها " نائمة"،
لايمنع من انها تستمر بالتغيير بجمع طفراتها الخاصة.
ويوما ما يمكن ان تحدث طفرة مناسبة عند احد افراد القطيع
تؤدي الى خلق افضلية جديدة
تتوزع على المجموعة بكاملها.
هذا الامر بالذات ماحصل فبل
40 مليون سنة،
والذي ادى الى إستعادة بيغمنت بوظيفة جديدة
لتلقي موجات ضوء اللون البرتقالي وبقية الموجات الضوئية.
خلال فترة وجود البيغمنت المُستعاد وتتطوره ظهرت نسخة جديدة له
اصبح لها وظيفة تلقي
إشارات الضوء الاخضر.

اليوم نجد ان الانسان ومجموعة القردة الشرقية
لديهم ثلاثة بيغمنتات عوضا عن اثنين
، ولكن لازال ينقصنا البيغمنت الرابع بالمقارنة مع الطيور.
في نفس الوقت نجد ان طريقة تطور وظهور البيغمنتين الاخيرين لم تكن بدون نواقص.
كلا البيغمنتين الجديدين
موجودين على كروموسوم واحد هو الكرموسوم الجنسي الانثوي
X.
المشكلة ان الرجل لديه نسخة واحدة من هذا الكرموسوم،
واي طفرة فيه تؤدي الى صعوبة لديه في التفريق بين
الاحمر والاخضر.
حدوث هذا الامر عند الذكر يؤدي الى عمى الالوان وهو نادر للغاية بين النساء،
لأن لديهم كرموسومين، إذا تضرر احدهم يقوم الثاني ببناء البيغمنت المطلوب
بشكله الصحيح.

قطرات دهنية تعطي الطيور إبعاد اكبر للصورة العالم

الثدييات لم تفقد بيغمنتين فقط في ماضيها،
وانما مجموعة من القطرات الدهنية
التي لازالت موجودة في شبكية العين عند الطيور.
القطرات الدهنية تحتوي على تركيز عالي
من ملونات خاصة،
تسمى
.karotenoid,
ولها وظيفة تصفية الالوان.
القطرة الدهنية
تزيل الامواج القصيرة وتقلل بالتالي عدد
الامواج الضوئية، التي سيقوم
Tapp
بإلتقاطها.
بهذه الطريقة يجري إزالة التتداخل في وظائف البيغمنتات للامواج
المتقاربة الطول وبالتالي تزداد كمية الالوان التي يمكن للطيور رؤيتها.

على الاغلب فأن ذلك يعني ان الطيور الجميلة في اعيننا هم اجمل بكثير
في اعين الطيور نفسها،
بإعتبارها تملك بيغمينت لإلتقاط موجات إضافية لانعرفها
ولقدرتها على تصفية هذه الموجات وتحسين الرؤية.
الطيور تستطيع ان ترى ليس فقط الضوء مافوق البنفسجي منفصلا
(هذه الحالة تمكنا من الوصول اليها بفضل اجهزة الرؤية)، وانما ايضا
مختلطة مع الالوان الاخرى
(هذه الحالة لم نستطع الوصول اليها حتى الان وليس لدينا تصور عنها).
الطيور ليست وحيدة في القدرة على الرؤية
المضافة،
بل يشاركها في ذلك حيوانات اخرى مثل السلاحف
والسحالي وبعض انواع السمك والحشرات.

الاناث يجذبها الضوء المافوق بنفسجي الصادر عن الذكور

مجموعة من البيلوجيين الانكليز بقيادة
Andrew Bennet and Innes Cuthill
, اظهرت ان انثى طير
Sturnus vulgaris
تفضل الذكور الذين ينعكس عن حلقة الريش الزرقاء حول رقبتهم
شعاع مافوق بنفسجي قوي.
المجموعة نفسها اثبتت ايضا ان
ان إناث طير
zebrafinkar ,
تتجاهل تماماً الذكر الذي لايعكس هذه الاشعة.
الباحثين وضعوا في قفص انثى يحيط بها اربعة ذكور كل منهم
في زاوية ومحجوز عن الانثى بحاجب
يمنع الضوء.
من خلال التحكم بالحاجز يسمح الباحثين
بدخول بالشعاعات المافوق بنفسجية
او حجزها ويؤشرون ردة فعل الانثى تجاه الذكور.
اكثر الذكور الذي اثار اهتمامها هو الذي وضع الباحثين
حول قدمه حلقة تعكس الاشعة مافوق البنفسجية.

الالوان تعطي الاناث فرصة للاختيار

من المثير ان الذكور التي تعكس اشعة مافوق البنفسجية اكثر
يظهرون خصائص مميزة مما يدل على ان اختيارهم بالفعل عمل ذكي.
انهم غالباً اقوياء
ويملكون على عشا اغنى بالطعام
وعليهم طفيليات اقل
ويعيشون اطول ويطعمون صغارهم بشكل احسن.
والدراسة تشير الى ان الاناث التي لها ذكر من هذا النوع
تحصل على افراخ اكثر بالمقارنة مع إناث ملقحة من الذكور الاخرى.
والغريب ان الذكور صاحبة
القدرة القوية على عكس الضوء مافوق البنفسجي
تكون اناثها اقل " خيانة" بالمقارنة مع الاناث
التي لها ذكور ضعيفة الاشعاع،
إذ غالبا ماتخون الذكر وغالبا مايقوم الذكر بتربية افراخ ليست منه،
حسب دراسة عام 2003 للباحث السويدي
Staffan Andersson,
من جامعة غوتوبوري.

مستوى عكس الاشعة مافوق البنفسجية هو إشارة
الى ان الطير في احسن حالاته.
هذه الخاصية تنمو بشكل كفوء فقط إذا
كان الطير قد تغذى جيداً قبل تبديل الريش،
الامر الذي يشير الى صحته وقدرته على جمع الغذاء.
لهذا السبب فأن هذه الخاصية تقول للانثى بأن الذكر في صحة جيدة
وسيتمكن من الحياة بما يكفي لنمو الفراخ وبأنه سيعطي الفراخ صفات جيدة
وان لديه مناعة قوية ضد الامراض.
الباحثين الامريكان
Gedffrey Hill and Kristy Farmer
قاموا عام 2005 بتعريض ذكور عصافير
من نوع
bofinkar
الى المرض. لقد ظهر ان الافراد التي كانت لها
الوان واضحة اكثر تمكنت من مقاومة المرض والتماثل للشفاء اسرع.
المزيد من التجارب اعطت نتائج مماثلة

الالوان الغير مرئية سر الطعام

اهمية رؤية موجات الضوء المافوق بنفسجية
ليس فقط مهم عند اختيار الشريك الجنسي
ولكن ايضا من اجل الوصول الى الطعام،
الامر الذي يجعله الخط مابين الموت والحياة.
الطائر المسمى
Blåmesar
له بنظرنا قدرة خارقة على إكتشاف
الحشرات المموهة بدقة بسبب انهم يعكسون الاشعة المافوق بنفسجية.
تجارب الباحثين
Jussi Viitala
ومجموعته اظهرت ان الطيور تفضل الفواكه التي يصدر عنها الاشعة المافوق بنفسجية،
إذ ان ذلك يعني انها اصبحت ناضجة.
ولكن المدهش ان تجاربهم اظهرت ان الصقر يستطيع
رؤية آثار طريدته المفضلة: الفأر.
هذه القدرة سببها ان الفأر
يترك خلفه رائحة مصدرها البول
ومنتجات احدى غدده،
وهم يعكسون الاشعة المافوق بنفسجية،
فيراها الصقر.
غير ان الاشعة المافوق بنفسجية تفضح الطيور نفسها.
طير القطى القطبي يستطيع بلونه الابيض ان يموه نفسه
جيدا ضد الثعالب القطبية ولكن الطيور الجارحة تكتشفه.
ان وضوح الرؤية وابعادها العميقة عند الطيور
لازالت بعيدة عن تصورنا وهي التي تحدد تصرفاتهم وشكل تطورهم.

مصادر:

Brain and Special Senses II
Färg genom sexuellt urval
Fåglars färger
Professor Innes Cuthill
Dr Martin Stevens
The Role of Ultraviolet
What the eye doesn't see
Fåglars färgseende undersökt med DNA-metod
Ultraviolet plumage colors predict

تطور رؤية الالوان بين الانسان والطيور

تطور رؤية الالوان بين الانسان والطيور :: تعاليق

تطور رؤية الالوان بين الانسان والطيور