Durch die Augen der Tiere sehen – Software gewährt neue Einblicke in die Tierwelt

Dank einer innovativen Software, die von Forschern der Universität Queensland (UQ) und der Universität Exeter entwickelt wurde, ist es dem Menschen nun sprichwörtlich möglich, durch die Augen von Tieren zu sehen.

Cedric van den Berg, Doktorand  der School of Biological Sciences der UQ, erklärte in einer Pressemitteilung, dass es bisher schwierig war, zu verstehen, wie Tiere die Welt wirklich sehen. „Die meisten Tiere haben völlig andere visuelle Systeme als der Mensch, daher ist es – für viele Arten – unklar, wie sie komplexe visuelle Informationen oder Farbmuster in der Natur sehen und wie dies ihr Verhalten steuert“, sagte er.

Mit Farbmuster zum besseren Verständnis

Das Framework der Quantitativen Farbmusteranalyse (QCPA) ist eine Sammlung innovativer digitaler Bildverarbeitungstechniken und Analysewerkzeugen, die dieses Problem lösen sollen. „Zusammengenommen verbessern diese Werkzeuge unsere Fähigkeit, komplexe visuelle Informationen mit den Augen der Tiere zu analysieren, erheblich“, so van den Berg.

Dr. Jolyon Troscianko von der Universität Exeter ergänzte, dass Farbmuster der Schlüssel zum Verständnis vieler grundlegender evolutionärer Probleme sind. Ein Beispiel sei, wie Tiere miteinander kommunizieren oder sich vor Raubtieren warnen und verstecken.

„Wir wissen seit vielen Jahren, dass das Verständnis des Sehens und der Signalgebung von Tieren von der Kombination von Farb- und Musterinformationen abhängt. Allerdings waren die verfügbaren Techniken ohne einige wichtige Fortschritte, die wir für diesen Rahmen entwickelt haben, fast unmöglich zu implementieren“.

Ein Feld von Glockenblumen aus der Perspektive eines Menschen (links) und einer Biene (rechts). Foto: Jolyon Troscianko/Universität Exeter

Unter Wasser wie an Land

Es dauerte vier Jahre, um die Technologie zu entwickeln und zu testen. Dazu gehörte auch die Entwicklung einer umfangreichen interaktiven Online-Plattform, die Forschern, Lehrern und Studenten Benutzeranleitungen, Tutorials und Arbeitsbeispiele für die Nutzung der Tools bietet.

„Man kann sogar die meisten seiner Möglichkeiten nutzen, indem man ein billiges Smartphone zur Aufnahme von Fotos verwendet“, sagte Dr. Troscianko.

Die Verwendung von Digitalfotos bedeutet wiederum, dass das System in fast jedem Lebensraum und sogar unter Wasser eingesetzt werden kann. Von der Standardkamera bis hin zum Vollspektrum-Bildgebungssystem.

Cedric van den Berg verwendet ein Prototyp-Kamerasystem, um kalibrierte Bilder einer Nacktschneckenmuschel am Great Barrier Reef zu machen. Foto: Emily Guevara & Cedric van den Berg

Vielzahl von Organismen kennenlernen

Auch Dr. Karen Cheney von Universität Queensland wies darauf hin, dass das Tool auf ein breites Spektrum von Umweltbedingungen und visuellen Systemen angewendet werden kann.

„Die Flexibilität des Frameworks erlaubt es den Forschern, die Farbmuster und die natürliche Umgebung einer Vielzahl von Organismen wie Insekten, Vögeln, Fischen und Blütenpflanzen zu untersuchen“, sagte sie. „So können wir zum Beispiel die Auswirkungen der Korallenbleiche auf getarnte Riffbewohner auf eine neue und informative Art und Weise wirklich verstehen“.

„Wir helfen den Menschen – wo auch immer sie sind – die Grenzen zwischen menschlicher und tierischer visueller Wahrnehmung zu überschreiten. Es ist wirklich eine Plattform, auf der jeder aufbauen kann, also sind wir gespannt, welche zukünftigen Durchbrüche bevorstehen“, so Cheney. (UQ/ts)