Wissenschaftler haben einen neuen Ansatz entwickelt, um die visuelle Erfahrung von Tieren nachzuahmen, die über ganz unterschiedliche Sehsysteme verfügen. Diese innovative Methode ermöglicht es, die Welt so zu sehen, wie sie von vielen Tieren wahrgenommen wird, und eröffnet damit neue Perspektiven für das Verständnis tierischer Wahrnehmung.
Obwohl einige Organismen wie der Pazifische Neunauge und die Sternnase-Molche ohne das Vorhandensein von Sicht leben, haben die meisten Lebewesen sich evolutionär dazu entwickelt, Informationen durch Licht und Farbe zu kommunizieren und zu interpretieren. Viele Tiere besitzen extravagante Darstellungen, komplexe Tarntechniken und koordinierte Angriffsverhalten, die alle auf ihrer Fähigkeit zur Farbwahrnehmung basieren. Es zeigt sich, dass viele Tiere durch ihre spezifischen visuellen Anpassungen eigene einzigartige visuelle Sprachen entwickelt haben.
Das, was wir als „sichtbares Licht“ bezeichnen, ist lediglich ein schmaler Teil des elektromagnetischen Spektrums. Die Bilder und Farben, die Menschen wahrnehmen, werden durch unser visuelles System bestimmt, insbesondere durch Rezeptorzellen in unseren Augen, die als Stäbchen und Zapfen bekannt sind. Andere Tiere hingegen weisen unterschiedliche Sammlungen dieser Zellen auf. Einige haben mehr (wie die Fangschreckenkrebse), während andere weniger haben (wie Hunde). Infolgedessen nehmen verschiedene Arten die Welt buchstäblich anders wahr. Darüber hinaus können einige Tiere, wie Rentiere und Springspinnen, über das menschliche Wahrnehmungsvermögen hinaussehen, etwa im ultravioletten (UV) Bereich.
Die Frage, ob die Farben, die wir sehen, die gleichen sind wie die, die andere Menschen sehen, ist möglicherweise nicht abschließend zu beantworten. Ein kürzlich im Fachjournal PLOS Biology veröffentlichtes Bericht zeigt jedoch, dass Forscher Fortschritte bei der Nachahmung der visuellen Erfahrungen anderer Arten gemacht haben.
Ein neuer Ansatz zur Nachahmung der Tierwahrnehmung
Wissenschaftler haben lange versucht, die Sicht von Tieren in gewissem Maße nachzustellen, jedoch mit ernsthaften Einschränkungen. Durch einen Prozess, der als multispektrale Fotografie bekannt ist, erfassen Forscher Licht über ein breites Spektrum hinweg und sammeln Daten, die außerhalb des menschlichen Sichtbereichs liegen. Diese Bilder können anschließend gefiltert werden, um eine Annäherung an das zu schaffen, was ein nicht-menschliches Tier sieht. Diese Methode funktioniert recht gut, erfordert jedoch meist statische Bilder und sehr spezifische Lichtbedingungen.
Ein multidisziplinäres Team, das hauptsächlich aus den Abteilungen Biologie, Informatik und Statistik der George Mason University besteht, hat jedoch einen neuen Ansatz entwickelt, um nachzubilden, was Tiere sehen. Das System wurde in Zusammenarbeit mit Kollegen der School of Life Sciences der Universität Sussex, der School of Environmental Sciences der Universität Guelph und des US Naval Research Laboratory entwickelt und funktioniert mit bewegten Bildern. Dabei werden Aspekte wie Bewegung im Gesichtsfeld, Beleuchtung, Reflexion und die Empfindlichkeit der Fotorezeptoren berücksichtigt – alles ohne spezialisierte Hardware.
Technologie zur Visualisierung tierischer Perspektiven
Obwohl die Ergebnisse bahnbrechend sind, besteht die verwendete Hardware größtenteils aus alltäglichen Komponenten. Das System kombiniert beispielsweise Sony a6400-Kameras und ein 80 mm f/5,6 EL-Nikkor-Vergrößerungsobjektiv in einem 3D-gedruckten Gehäuse. Zusätzliche Hardware umfasst einen Strahlteiler, der UV-Licht von sichtbarem Licht trennt und die beiden Signale an unabhängige Kameras sendet. Gleichzeitig registrierte das System visuelle Informationen in den blauen, grünen und roten Kanälen.
Wenn das Licht durch die Linse tritt, trifft es auf einen dichroitischen Strahlteiler, der Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 425 nm reflektiert. Dieses Licht passiert dann einen Filter, der ausschließlich Wellenlängen von weniger als 390 nm durchlässt und schließlich zu einer Kamera gelangt, die für die UV-Erfassung angepasst ist. Währenddessen wird sichtbares Licht mit Wellenlängen zwischen etwa 425 und 720 nm durch den Strahlteiler geleitet und von einer zweiten Kamera aufgezeichnet. Die visuellen Daten werden dann mit den bekannten visuellen Empfindlichkeiten verschiedener Tiere verglichen, um Ergebnisse zu erzielen, die dem entsprechen, was sie tatsächlich erleben könnten.
Die Fähigkeit, die Welt so darzustellen, wie sie von einer anderen Art wahrgenommen wird, könnte dazu beitragen, bisher unbeachtete Erfahrungsdimensionen zu verstehen, etwa wie unterschiedliche Lichtbedingungen die Sichtweise verschiedener Arten beeinflussen. Neben der wissenschaftlichen Forschung könnte diese Technologie auch Anwendung im Unterhaltungsbereich finden, beispielsweise in Filmen und Naturdokumentationen, wo Filmemacher die Perspektive von Tieren genauer darstellen können.
