Оптичні ілюзії – як тварини сприймають світ і маніпулюють ним

Оптичні ілюзії - як тварини сприймають світ і маніпулюють ним

Деякі представники тваринного світу вибудовують своєрідні “сцени”, аби здаватися більшими та привабливішими для потенційних партнерів. Наприклад, птахи-альтанники споруджують хитромудрі конструкції, що візуально збільшують їхній вигляд. Риби та метелики демонструють малюнки, схожі на велике, пильне око, щоб залякати хижаків або відвести їхні атаки. Самці павичевих павуків підіймають лапки під час залицяння, аби виглядати значно більшими, ніж є насправді.

Ці винахідливі тактики – лише частина стратегій, які допомагають тваринам виживати та успішно розмножуватися. Вони викликають цікаве запитання: чи потрапляють тварини у пастку оптичних ілюзій?

Вчені виявляють, що багато з них таки відчувають ці дивацтва сприйняття, хоча не завжди так само, як люди. “Ілюзії показують, що тварини, як і люди, можуть неправильно тлумачити візуальну інформацію”, – зазначила в електронному листі Дженніфер Келлі, еволюційний біолог з Університету Західної Австралії. Цей навчальний заклад, розташований у місті Перт, є одним із найстаріших та найпрестижніших дослідницьких університетів Австралії. “Обробка інформації – це затратний процес, і оскільки обсяг доступної інформації обмежений, мозок використовує скорочені шляхи”, – додала науковиця.

Оптичні ілюзії є важливим науковим інструментом, адже вони розкривають механізми, якими мозок користується для перетворення сирих сенсорних даних на сприйняття реальності. Коли відбувається щось неочікуване, вчені отримують глибше розуміння правил, що керують сприйняттям. Якщо нелюдські тварини стають об’єктами цих візуальних обманів, дослідники починають краще усвідомлювати, як еволюція сформувала подібні правила для поліпшення виживання та сприяння розмноженню.

“Багато тварин використовують візуальні стратегії, такі як перебільшення розміру або камуфляж, адже сприйняття – це не точне відтворення дійсності, а виживання”, – поділилася в електронному листі Марія Сантака, дослідниця поведінки та пізнання тварин з Віденського університету. Цей університет, розташований у столиці Австрії, є одним із найдавніших та найбільших у німецькомовному світі.

Ілюзії розміру, мабуть, є найвідомішими зоровими хитрощами. Люди постійно на них піддаються. Класичним прикладом є ілюзія Еббінгауза – феномен, що показує, як одне коло, оточене меншими колами, здається значно більшим, ніж те саме коло, оточене більшими колами.

Рибки гупі також потрапляють у пастку цієї ілюзії. Марія Сантака була провідною авторкою дослідження 2025 року, яке показало, що коли коло пластівців корму було оточене меншими дисками, рибки частіше обирали саме його, нібито їжі там було дійсно більше. Гупі, відомі своїми яскравими кольорами та здатністю адаптуватися до різноманітних умов, мешкають у динамічних підводних середовищах з мінливим освітленням та складним фоном. Їхня візуальна система, як виявилося, акцентує увагу на загальній обробці, інтегруючи всю сцену.

Натомість горлиці кільчасті, під час експерименту з тим самим розташуванням проса, не завжди піддавалися цьому оптичному обману. Горлиці, поширені птахи, що живляться дрібним насінням на текстурованих ґрунтових поверхнях, потребують точного розрізнення дрібних деталей. Їхнє сприйняття, ймовірно, оптимізоване для виявлення подробиць, а не контексту, що робить їх менш схильними до цього перцептивного феномену. Така відмінність, за словами Сантаки, криється у відповідних екосистемах цих двох видів.

Значення контексту

Виявляється, оточення тварини може підсилювати ці візуальні обмани. Самки крабів-скрипалів, які мешкають на прибережних мілководдях, надають перевагу самцям з великими клешнями, проте привабливість є відносною. Самець, оточений двома суперниками з меншими клешнями, здається привабливішим для самки, ніж той самий самець, оточений більшими сусідами. Цей ефект контексту дзеркально відображає ілюзію Еббінгауза та свідчить, що самці можуть підвищувати свою сприйняту привабливість, просто залицяючись біля менш імпозантних конкурентів.

“Ці стратегії використовують спосіб інтерпретації візуальними системами контексту, допомагаючи тваринам здаватися більшими для суперників або меншими для хижаків”, – зауважила Сантака. “У природі важливо не бути побаченим точно, а бути сприйнятим у найбільш вигідний спосіб.”

Не всі види діють за одним сценарієм: голуби піддаються ефекту Еббінгауза, але у зворотному напрямку, тоді як павіани повністю ігнорують цей оптичний обман. Дженніфер Келлі стверджує, що “це свідчить про те, що мозок у різних видів влаштований по-різному, що не дивно з огляду на варіації фізіології, а також тому, що інформація, яка є найдоречнішою, може відрізнятися у різних видів.”

Тварини не тільки сприймають оптичні обмани, але й деякі з них є справжніми майстрами їх створення. “Самці можуть не тільки використовувати особливості свого тіла, аби здаватися великими (і, отже, більш привабливими), але й застосовувати та змінювати своє фізичне або соціальне середовище, щоб змінити сприйняття самкою їхнього розміру”, – пояснила Келлі.

Наприклад, самці великих альтанників – птахів, що мешкають у лісах Австралії та Нової Гвінеї, – майстерно викладають камінці від менших до більших уздовж підлоги своєї альтанки. Альтанка – це вигадлива споруда, яку самець будує для враження самок під час ритуалу залицяння. Це створює ілюзію примусової перспективи, як виявило дослідження 2010 року. Об’єкти, що знаходяться далі, зазвичай займають менше місця у полі зору, ніж ближчі об’єкти такого ж розміру. З точки зору самки, таке порушення правил робить альтанку візуально коротшою, а птаха – значно більшим.

Інших тварин ошукують ілюзії щодо власного тіла. Восьминогів можна ввести в оману варіацією “ілюзії гумової руки” – хитрощі, яка довго вважалася унікальною для людини. Ця ілюзія базується на тому, що коли людина бачить несправжню руку, яку одночасно з її справжньою рукою (що прихована) торкаються або гладять, вона починає відчувати, що гумова рука належить їй. У експериментах дослідники одночасно гладили справжню приховану кінцівку восьминога та видиму несправжню. Коли несправжню кінцівку щипали, восьминіг реагував, ніби атакували його власну – змінював колір або відтягував її. Подібний експеримент виявив, що миші також піддаються цьому перцептивному обману. Той факт, що нервові системи восьминогів і гризунів розвивалися абсолютно окремо від нашої, робить ще більш дивним те, що вони також можуть бути схильні до цього феномену.

Камуфляж як зоровий обман

Камуфляж пропонує ще один приклад візуальних хитрощів. “Руйнівне забарвлення” використовує контрастні плями на краях тіла здобичі, створюючи фальшиві межі, що спантеличують системи виявлення контурів у хижаків. “Тіньовий камуфляж”, поширений серед риб, плазунів та ссавців, полягає у градієнті кольору від темного зверху до світлого знизу. Оскільки сонце світить згори, світлі животи, як вважають, роблять здобич менш помітною знизу. Подібним чином, дослідження 2013 року показало, що темні спини здобичі краще зливаються з темним ґрунтом або глибинами океану, дезорієнтуючи хижаків, що полюють згори.

“Тіньовий камуфляж, ймовірно, настільки широко розповсюджений, бо він вирішує фундаментальну проблему – як уникнути виявлення хижаками, коли спрямоване світло створює ділянки яскравості/темряви на тілі”, – пояснила Келлі.

Так само, як оточення може спотворювати розмір в ілюзії Еббінгауза, контекст також викривляє яскравість і колір. Сіра ділянка видається темнішою на світлому фоні – це явище називається одночасним контрастом яскравості. Подібні ефекти спостерігаються і для кольору. Комахи, риби та птахи демонструють ці особливості сприйняття, що свідчить про спільний механізм обробки контрастних кольорів і відтінків. Цей перцептивний феномен може бути корисним для самців під час залицяння, допомагаючи їм здаватися яскравішими, або для тварин, що змінюють колір, аби виділятися на тлі.

Візуальні обмани показують, що сприйняття – це не досконала точність; це про те, що функціонує в певному середовищі. Як сказала Келлі виданню Live Science: “У кінцевому підсумку, завжди йдеться про виживання та розмноження!”

Для гупі інтеграція контексту може допомагати оцінювати суперників або партнерів у мінливому потоці. Для горлиць точність переважає над контекстом при дзьобанні насіння. Коли самі тварини застосовують оптичні обмани, вони експлуатують ці нейронні скорочення як стратегії виживання. Розрив між реальністю та сприйняттям – це багатий простір для еволюції, щоби виконати одну зі своїх найкреативніших робіт.

Теми:
Поширити в соцмережах