Welke optische illusies kunnen dieren zien?

Veel dieren trappen in dezelfde optische illusies als wij, wat iets zegt over hoe visuele perceptie door de evolutie wordt gevormd.

Gepubliceerd 27 nov. 2020 14:54 CET
Mannelijke prieelvogels in Australië gebruiken een techniek die gedwongen perspectief wordt genoemd om zichzelf groter te ...

Mannelijke prieelvogels in Australië gebruiken een techniek die gedwongen perspectief wordt genoemd om zichzelf groter te doen lijken voor potentiële partners die hun zorgvuldig gebouwde priëlen bezoeken.

Foto van national geographic

Visuele illusies herinneren ons eraan dat we de werkelijkheid niet passief registreren, maar actief interpreteren. Onze ogen vangen informatie op uit de omgeving, maar onze hersenen kunnen ons voor de gek houden. Perceptie komt niet altijd overeen met de werkelijkheid.

Al decennialang gebruiken wetenschappers illusies om de psychologische en cognitieve processen te onderzoeken die aan onze visuele waarneming ten grondslag liggen. Meer recentelijk komt er bewijs naar voren dat veel dieren net als wij allerlei visuele illusies kunnen waarnemen en creëren.

Als we begrijpen waar deze illusies in verschillende hersenen ontstaan, kunnen we niet alleen meer leren over hoe wij onze wereld waarnemen, maar ook hoe andere dieren die van hen waarnemen.

In een onderzoek dat in augustus in Proceedings of the National Academy of Sciences verscheen, toonden onderzoekers van Yale aan dat fruitvliegjes, net als mensen, zo voor de gek kunnen worden gehouden dat ze beweging zien in een afbeelding terwijl er geen beweging is. Denk bijvoorbeeld aan de illusie van de draaiende slang, die heel bekend is onder neurowetenschappers en psychologen. Door de neuronen in de hersengebieden voor visuele waarneming te volgen en manipuleren terwijl de vliegen naar de illusie keken, konden ze vaststellen dat de illusie ontstaat door kleine onevenwichtigheden in de bijdragen van verschillende soorten neuronen die beweging detecteren.

Volgens Damon Clark, hoofdauteur en hoogleraar Moleculaire, Cellulaire en Ontwikkelingsbiologie aan de Universiteit van Yale, is het heel goed mogelijk dat er bij mensen en andere soorten sprake is van hetzelfde neurale mechanisme wanneer zij illusionaire bewegingen zien.

‘De laatste gemeenschappelijke voorouder van de vlieg en de mens leefde een half miljard jaar geleden, maar de twee soorten hebben gelijkaardige strategieën voor het waarnemen van beweging ontwikkeld,’ zei Clark. ‘Als we inzicht krijgen in deze gedeelde strategieën, kan dit ons helpen om het visuele systeem van de mens beter te begrijpen.’

Er zijn talloze voorbeelden die aantonen dat veel dieren niet alleen dezelfde illusies kunnen waarnemen als de mens, maar dat ze ook illusies kunnen creëren om andere te misleiden.

Bewegende beelden

Dit gaat niet alleen op voor fruitvliegjes en mensen. Uit onderzoek blijkt dat apen, katten en vissen allemaal kunnen worden misleid en beweging kunnen zien wanneer er geen beweging is.

Sommige onderzoekers onderzoeken of illusionaire beweging kan worden gebruikt om het leven van dieren in dierentuinen te verrijken. In 2019 lieten Italiaanse wetenschappers de illusie van de draaiende slang zien aan leeuwen in gevangenschap. Twee van de drie leeuwen reageerden op de illusie alsof het een bewegende prooi betrof. Ze beten erin en sleepten ermee door hun verblijf. De onderzoekers meldden ook dat het welzijn van de dieren verbeterde. Zo vertoonden de leeuwinnen meer prosociaal gedrag en minder stereotiep gedrag.

De onderzoekers gaven aan dit met meer dieren in gevangenschap te willen uitproberen om te zien of illusies kunnen helpen bij het verminderen van stress en het verbeteren van het welzijn.

Gevederde illusionisten

Elk voorjaar bouwen de mannetjes van de grijze prieelvogel in Australië bouwwerken, zogeheten priëlen, om indruk te maken op de vrouwtjes. Het prieel bestaat uit een tunnel van twijgjes die uitkomt op een platform. Ze versieren het met botjes, schelpen en steentjes. Wanneer er een potentiële partner komt, gaat het mannetje op het podium staan en laat hij alle voorwerpen een voor een aan haar zien. De vrouwtjes bezoeken enkele priëlen voordat ze een partner kiezen op basis van de aantrekkingskracht van zijn prieel.

Mannelijke prieelvogels schikken hun bijzondere voorwerpen heel zorgvuldig en gebruiken een illusie om ze beter onder de aandacht te brengen. Deze illusie wordt gedwongen perspectief genoemd. Ze rangschikken de voorwerpen op het platform zo dat ze groter lijken naarmate de afstand tot de tunnel toeneemt. ‘Het lijkt onzinnig, tot je beseft dat het vrouwtje tijdens de hofmakerij op een vooraf bepaalde positie in het midden van het prieel staat,’ aldus Laura Kelley, bioloog aan de Universiteit van Exeter.

De grotere voorwerpen liggen achteraan en de kleinere vooraan, waardoor ze vanuit het standpunt van het vrouwtje even groot lijken. Gevolg is dat het vrouwtje het platform kleiner inschat dan het werkelijk is en het mannetje groter. (Kom meer te weten over priëlen en gedwongen perspectief.)

Mensen passen gedwongen perspectief al eeuwenlang toe in de kunst en architectuur. Goede voorbeelden zijn het paleis van Assepoester in Disney World en dat van Doornroosje in Disneyland. Bij beide wordt gebruikgemaakt van gedwongen perspectief. (De Walt Disney Company is meerderheidsaandeelhouder van National Geographic Partners.)

Kelley: ‘Hoe hoger het gebouw, hoe kleiner de stenen en ramen. Wanneer je ervoor staat, worden je hersenen voor de gek gehouden en lijkt het gebouw veel hoger dan het werkelijk is.’

Dit trucje werkt ook bij prieelvogels. De mannetjes die het gedwongen perspectief beter weten toe te passen en de beste illusie weten te creëren, veroveren meer partners.

Baardagamen voor de gek houden

Wetenschappers ontdekken dat meer diersoorten dan voorheen bekend was dezelfde visuele illusies kunnen waarnemen als wij. Nu moeten we alleen nog een manier vinden om hen te kunnen vragen wat ze zien.

Christian Agrillo, psycholoog aan de Universiteit van Padua in Italië, ging op zoek naar bewijs van visuele illusies bij reptielen. Dit is een onderbelichte groep dieren als het gaat om de waarneming van illusies. Tijdens het eerste experiment onderzocht zijn team of baardagamen de Delboeuf-illusie zien. Bij die bekende illusie lijkt een dichte cirkel groter of kleiner door de grootte van de cirkel eromheen. (In een praktijkvoorbeeld van deze illusie denken mensen die van een kleiner bord eten dat hun portie groter is dan werkelijk het geval is.)

Om te testen of hagedissen ook in deze illusie trappen, benutte Agrillo de sterke punten van de dieren: hun voorliefde voor eten.

‘Je hoeft de dieren niet te trainen. Je hoeft alleen maar te kijken naar hun spontane voorkeur voor grotere hoeveelheden eten,’ zegt hij. ‘Als ze in de illusie trappen, zouden ze het eten op een kleinere schaal moeten verkiezen boven dezelfde hoeveelheid voedsel op een grotere schaal.’

En dat is precies wat de baardagamen deden, wat erop wijst dat ze gevoelig zijn voor de illusie.

De onderzoekers hebben sindsdien getest hoe ontvankelijk baardagamen zijn voor andere illusies die draaien om de waarneming van de relatieve omvang. Denk daarbij aan de Müller-Lyer-illusie, waarbij twee lijnen van dezelfde lengte toch lijken te verschillen door de richting van de pijlmarkeringen aan het uiteinde, en de horizontaal-verticaal-illusie (of omgekeerde T-illusie), waarbij een verticale lijn als langer wordt gezien dan een dwarse horizontale lijn van dezelfde lengte. Tot nu toe hebben ze ontdekt dat de reptielen en mensen een gelijkaardige waarneming hebben.

Als twee soorten, zoals baardagamen en mensen, dezelfde illusies waarnemen, is het volgens Agrillo waarschijnlijk dat ze een vergelijkbaar waarnemingsmechanisme hebben. Dit is dan van een gemeenschappelijke voorouder geërfd of onafhankelijk geëvolueerd om gelijkaardige problemen in de omgeving op te lossen.

Gewiekste zeekatten

Sommige dieren creëren hun eigen optische illusies. Denk maar eens aan camouflage. Terwijl het ene type camouflage een dier helpt om in de omgeving op te gaan, zoals een poolvos in de sneeuw, zorgt een ander type, zogeheten disruptieve kleuring, ervoor dat de vorm en contouren van het lichaam zelf worden verborgen. Dat vertelt Martin Stevens, ecoloog aan de Universiteit van Exeter.

Stevens: ‘Disruptieve kleuring doorbreekt de vorm en de contouren die het lichaam van een dier kenmerken, zoals vleugels of ledematen. Hierdoor is het dier moeilijk te zien.’ Goede voorbeelden zijn de strepen van zebra’s en de vlekken van luipaarden. Door de donkere en lichte schakeringen kunnen ze opgaan in de achtergrond.

Stevens heeft disruptieve kleuring bij strandkrabben gemeten. Deze zijn er in tal van kleuren en ze leven in zeer uiteenlopende gebieden. Hij ontdekte dat krabben die in getijdenpoelen leven (een visueel complexe omgeving) hogere contrastmarkeringen hebben dan krabben die in meer homogeen uitziende wadgebieden leven. Een complexer leefgebied betekent dat de krabben een extremere disruptieve kleuring nodig hebben om hun lichaamscontouren te doorbreken.

Zeekatten, zoals deze Sepia latimanus bij het eiland Cebu in de Filipijnen, kunnen de kleur en het patroon van hun huid aanpassen om roof- en prooidieren te misleiden.

Foto van Georgette Douwma, Nature Picture Library

De kampioen van disruptieve kleuring is wellicht de zeekat, die de kleur en het patroon van zijn huid kan aanpassen. Het dier kan verstorende patronen met een hoog contrast creëren. In het laboratorium bleek dat het zelfs binnen enkele seconden het zwart-witpatroon van een schaakbord kan overnemen.

Onderzoek naar wanneer zeekatten hun kleur en patroon aanpassen, heeft aangetoond hoe belangrijk visuele markeringen zoals oppervlak, contrast en randen zijn.

Hoe meer onderzoek wetenschappers uitvoeren in het laboratorium en in de natuur, hoe meer overeenkomsten ze vinden tussen de wijze waarop mensen en dieren de wereld waarnemen. Het herinnert ons eraan dat onze subjectieve werelden, ondanks de grote verschillen tussen Homo sapiens en fruitvliegjes, mogelijk meer op elkaar lijken dan gedacht.

Mary Bates is een in Boston woonachtige wetenschappelijk schrijver die zich toelegt op de hersenen en het gedrag van de mens en andere dieren. Volg haar op Twitter.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
Lees meer