В этом материале будем использовать науку и основанные на ней предположения, чтобы ответить на следующие волнующие многих рыболовов вопросы:

1. Есть ли у форели цветовое зрение?
2. Чем её восприятие цвета отличается от человеческого восприятия?
3. Влияет ли окружающая среда на восприятие цвета форелью?
4. Как эта информация используется при выборе и представлении приманок?

Areamaniacs.com предлагает читателям адаптивный перевод материала «Color Vision in Trout Eyes», опубликованного на сайте troutprostore.com. Несмотря на то, что материал опубликован для любителей нахлыстовой ловли, базовая информация из этого материала поможет лучше понимать реакцию прудовой форели на цвет приманки.

Человеческие глаза

Чтобы понять, как цвета воспринимаются форелью, давайте сначала разберемся с тем, как цвет видим мы, люди.

Цвет — это физиологический эффект, который является ощущением, возникающим во время реакции мозга на нейронные сигналы, поступающие от сетчатки глаза.

Сетчатка имеет «палочки» и «колбочки», которые являются двумя типами рецепторов. Палочки регистрируют наличие света в чёрном и белом (монохромном) виде, в то время как колбочки регистрируют цвета. Обратите внимание, что не существует такого понятия, как разноцветный свет; есть только свет с разной длиной волны.

В сетчатке человеческого глаза есть три подтипа колбочек-рецепторов. Каждый интерпретирует разную длину волны и посылает свой собственный сигнал в мозг: красный, зеленый или синий. Это тот же самый способ, которым провода RGB передают цвет на дисплей монитора. Комбинации этих сигналов предлагают вариации полного спектра цветов. Мы видим радугу как градацию цветов, потому что длины волн перекрываются. Соотношение силы этих сигналов определяет оттенок цвета.

Каждый объект обладает некоторыми химическими характеристиками, которые поглощают большинство длин волн видимого света и отражают только узкую полосу. Эта узкая полоса воспринимается механизмом глаза как цвет. Помните, мы видим не цветной объект, а объект, который отражает свет на разных длинах волн.

Каждый из трех типов колбочек в человеческом глазу содержит светочувствительный пигмент, который способен поглощать диапазон длин волн света. Каждая колбочка характеризуется длиной волны, на которой происходит максимальное или пиковое поглощение. Вот они:

▫️ эритролаб; пик поглощения при 565 нм; красный
▫️ хлоролаб; пик поглощения при 535 нм; зеленый
▫️ цианолаб; пик поглощения при 440 нм; синий

Длина волны света измеряется в нанометрах, а видимый спектр варьируется от 700 нм (красный) до 400 нм (сине-фиолетовый).

Глаза форели

В отличие от глаз человека, у форели есть четыре рецептора и четыре пика — 600 нм, 535 нм, 440 нм, 355 нм.

Второй и третий пики соответствуют зеленым и синим колбочкам у людей. Первый похож на человеческий красный, но его диапазон чувствительности включает более длинные волны, чем у людей. Четвертый находится за пределами диапазона длины волн, видимых для людей, и называется «ультрафиолетовым». Однако четвертый класс колбочек исчезает к тому времени, когда форель достигает возраста двух лет.

Считается, что мелкая фауна, которой питается молодая форель, отражает УФ-излучение, поэтому она более заметна для форели. Также предполагается, что УФ-колбочки ежегодно появляются у взрослой форели во время нереста. Также предполагается, что эти УФ-колбочки используются для отслеживания поляризованного света как средства навигации к местам нереста.

Интересно отметить, что длинноволновая (красная) реакция колбочек форели достигает пика в точке, где реакция человека на «красный» рецептор уменьшается. Это означает, что там, где люди видят темно-красноватый цвет, форель видит гораздо более яркий цвет даже в условиях более низкого видимого света.

Исследователи говорят нам, что способность форели различать небольшие различия в оттенках наиболее высока у синего цвета, вторая способность, но намного ниже — у красного, и самая низкая — у зеленого. Поэтому оттенки зеленого будут менее важны, чем контраст силуэта.

Среда обитания форели

Хотя форель имеет цветное зрение, похожее на человеческое, существуют серьезные различия из-за доступного света в среде обитания. Другими словами, зрение форели ограничено качеством света, который проникает в подводный мир. Преимущество 4-конусной системы зрения форели может быть реализовано только в том случае, если ей доступен полный спектр солнечного света от инфракрасного до ультрафиолетового.

В чистой воде короткие синие и ультрафиолетовые длины волн рассеиваются, из-за чего фон кажется синим. Такое происходит в атмосфере, из-за чего небо кажется синим и ещё синее в отражении воды. Поэтому когда форель видит блестящую чешую рыбы, само изображение рыбы размывается на коротких расстояниях и невидимо на больших расстояниях.

Направленный солнечный свет, проходящий через воду, будет стремиться к красному и становиться краснее с увеличением расстояния — так же, как это происходит в атмосфере на восходе и закате. Однако вода поглощает длинные световые волны, поэтому энергия более длинных волн, соответствующая красному концу спектра, поглощается и преобразуется в тепло. На большем расстоянии поглощение длинных волн и размытие изображения из-за рассеивания становятся значительными. Например, красный объект, видимый в воде на расстоянии 3.6м, не имеет длины волн и будет казаться черным. Обратите внимание, что отражение света очень быстро уменьшается с увеличением расстояния, поэтому на дистанции 1.8м может быть воспринято очень мало цвета. Возле поверхности, которая полностью покрывается солнцем, на близком расстоянии свет более ярко отражается красным, чем если видят люди.

Однако, если объект белый и способен отражать все падающие длины волн, он будет оставаться видимым на больших расстояниях. Это значит, что даже блик от блестящей поверхности, такой как блёстки или чешуя рыбы, будет виден на гораздо большем расстоянии, чем цвет тела мухи.

Очевидно, что у форели действительно есть механизм цветового зрения, работающий в несколько более широком диапазоне. Красный цвет ярче для форели, но цвет быстро тускнеет с расстоянием, в то время как белый будет виден на больших расстояниях. Примеси в воде делают цвет менее важным, но белый будет виден легче.

Примеси в воде, такие как минералы или окрашивание, могут выборочно отфильтровывать различные длины волн света. Эти примеси имеют тенденцию удалять ультрафиолетовые и синие длины волн на коротком расстоянии и позволяют длинным волнам проникать дальше всего, но опять же не так далеко, как в чистой воде.

Подводя итог, можно сказать, что цветовое зрение форели ограничено качеством воды. Наиболее полно оно работает в чистой и неглубокой воде и на коротких расстояниях.

Флуоресцентные цвета

Флуоресценция происходит при условии, когда поверхность обладает свойством поглощать ультрафиолетовое излучение и преобразовывать его энергию для отражения в виде более длинной волны в пределах видимого диапазона глаза. Это преобразованное отражение добавляется к отражению обычно видимых длин волн света, заставляя его казаться более интенсивным, чем можно было бы ожидать.

Дайверы заметили, что в загрязненной воде флуоресцентные красный, оранжевый и желтый цвета наиболее заметны, а в чистой воде подойдет любая флуоресцентная краска. На больших расстояниях или в более глубокой воде флуоресцентные желтый и зеленый цвета более заметны.

Обратите внимание, что УФ-излучение проникает глубже, чем видимые длины волн синего цвета, поэтому все флуоресцентные цвета видны до предела УФ-излучения, которое находится за пределами глубины, на которой их естественный цвет становится невидимым.

Эффекты слабого освещения

Между тем, в окрашенной в тёмный цвет воде (tea stained water, – прим. переводчика), часто встречающейся в ручьях с форелью, всё наоборот. Длины волн ультрафиолетового излучения отфильтровываются в первую очередь, но расстояние, влияющее на красные длины волн, не зависит от окрашенной воды. Поэтому флуоресценция бесполезна в окрашенной воде на небольшом расстоянии под поверхностью. Однако вблизи поверхности, где она получает УФ-лучи, красная и оранжевая флуоресценция будут видны на большем расстоянии, чем цвета с более короткими длинами волн — синий и зеленый.

Важной особенностью зрения форели является то, что палочки и колбочки физически меняются местами в начале и конце дневного света. Вечером колбочки, которым для работы требуется высокий уровень освещенности и которые обеспечивают цветовую реакцию, втягиваются на поверхность сетчатки, а палочки, как правило, управляют.

На рассвете происходит обратное действие. Это изменение не происходит мгновенно, а происходит в течение определенного периода времени. Поэтому с приближением ночи цветовая реакция у форели ослабевает и практически отсутствует ночью.

В этих условиях наиболее эффективной комбинацией, вероятно, будет чёрный и белый. Блёстки могут иметь некоторую ценность, если есть достаточное освещение от Луны.

Выводы

▫️ Форель действительно обладает цветовым зрением, но оно ограничено относительно чистой, неглубокой водой и короткими расстояниями, поэтому на близком расстоянии форель может видеть все детали цвета.

▫️ Форель может считывать различия в оттенках с самой высокой степенью в синих, затем красных и далее зеленых оттенках.

▫️ Красный цвет кажется для форели ярче, чем для человека, но быстро становится чёрным на большем расстоянии.

▫️ Способность определять цвет значительно ухудшается и полностью исчезает на расстоянии примерно 3.6 метра.

▫️ Примеси в воде или окрашенная вода делают цвета менее значимыми, но в этих условиях белый цвет останется лучшим видимым для форели.

▫️ В условиях слабого освещения на рассвете или в сумерках форель не может различать цвета. Тогда чёрный становится наиболее заметным.

▫️ В чистой воде флуоресцентные цвета более заметны, причём красный, оранжевый и жёлтый являются наиболее заметными. В более глубоких водах больше всего выделяются флуоресцентные жёлтый и зелёный. Однако в грязной и окрашенной воде флуоресцентные цвета бесполезны.