stringtranslate.com

Разрушительная окраска

фотография лягушкорота на дереве
Окраска папуасского лягушкорота Podargus papuensis , контуры которого нарушаются оперением, а глаза скрыты полосой, является эффективной адаптацией против хищников .

Разрушительная окраска (также известная как разрушающий камуфляж или разрушающий рисунок ) — это форма камуфляжа , которая работает путем разбивания контуров животного, солдата или военной техники с помощью сильно контрастного рисунка. Часто сочетается с другими методами криптографии, включая сопоставление фонового цвета и противотенение ; особые случаи — совпадающая разрушающая окраска и разрушающая маска для глаз, наблюдаемая у некоторых рыб, амфибий и рептилий. Это кажется парадоксальным как способ не быть увиденным, поскольку разрушение контуров зависит от высокой контрастности, поэтому пятна цвета сами по себе заметны.

Важность высококонтрастных узоров для успешного нарушения была предсказана в общих чертах художником Эбботом Тейером в 1909 году и конкретно зоологом Хью Коттом в 1940 году. Более поздние экспериментальные исследования начали подтверждать эти предсказания. Нарушающие узоры работают лучше всего, когда все их компоненты соответствуют фону.

Хотя сопоставление фонов лучше всего работает для одного фона, дезорганизующая окраска является более эффективной стратегией, когда у животного или военной техники может быть разный фон.

Напротив, ядовитые или неприятные животные, которые оповещают о своем присутствии предупреждающей окраской ( апосематизм ), используют узоры, которые подчеркивают, а не нарушают их очертания. Например, скунсы , саламандры и бабочки-монархи имеют высококонтрастные узоры, которые отображают их очертания.

Ранние исследования

Принцип «максимально разрушающего контраста» в работе Хью Котта «Адаптивная окраска животных» 1940 года , «демонстрирующий отвлекающее воздействие на глаз узоров, которые максимально резко контрастируют с тоном своего фона». [1] В качестве примеров можно привести рыбу, антилопу и птицу.

Художник Эббот Хэндерсон Тайер в своей книге 1909 года «Скрывающая окраска в царстве животных» утверждал, что животные скрываются с помощью комбинации противотени и «разрывных» отметин, которые вместе «стирают» их самозатенение и их форму. Тайер объяснил это: [2]

Маркировки... любого рода, имеют тенденцию стирать , — отменять, своим отдельным и противоречивым рисунком, видимость деталей и границ формы... Если костюм птицы или бабочки состоит из резко контрастирующих смелых узоров света и тени, примерно в равных пропорциях, ее контур будет «разбит» как на свету, так и на тьме — свет не будет виден на фоне света, темный на фоне темноты. Таково, по-видимому, основное и преобладающее использование почти всех более смелых узоров в костюмах животных.

—  Тайер [2]

В книге Хью Котта 1940 года «Адаптивная окраска у животных » были представлены такие идеи, как «максимально разрушительный контраст». В ней используются полосы резко контрастирующего цвета, которые парадоксальным образом делают животных или военную технику менее заметными, разбивая их очертания. Он объясняет, что в идеальных условиях сопоставление цвета фона вместе с противотенью «достаточно, чтобы сделать животное абсолютно невидимым на простом фоне», но тут же добавляет, что условия едва ли когда-либо бывают идеальными, поскольку они постоянно меняются, как и свет. Поэтому, утверждает Котт, камуфляж должен разбивать воспринимаемые непрерывные поверхности объекта и его очертания. По его собственным словам, «для эффективной маскировки необходимо, чтобы предательский вид формы был уничтожен». [3] Он проводит аналогию с карманником, который тщательно отвлекает ваше внимание, утверждая, что:

Функция дезорганизующего узора состоит в том, чтобы предотвратить или как можно дольше задержать первое визуальное распознавание объекта... нерегулярные пятна контрастных цветов и тонов... имеют тенденцию привлекать внимание наблюдателя и отвлекать его от формы, которая их несет.

—  Котт [3]

Далее Котт критикует ненаучные попытки маскировки в начале Второй мировой войны за непонимание задействованных принципов:

Различные недавние попытки замаскировать танки, бронемашины и крыши зданий краской показывают почти полную неспособность ответственных лиц понять существенный фактор в маскировке непрерывности поверхности и контура. Такая работа должна выполняться смело и уверенно, поскольку на близком расстоянии объекты, обработанные должным образом, будут казаться вызывающе заметными. Но они окрашены не для обмана на близком расстоянии, а на расстояниях, на которых ... вероятны бомбардировки... И на этих расстояниях различия в оттенках ... смешиваются и, таким образом, сводят на нет эффект и делают работу практически бесполезной.

—  Котт [3]

Новаторская работа Тайера и Котта одобрена в обзоре разрушительной окраски 2006 года Мартином Стивенсом и его коллегами, в котором отмечается, что они предложили «иную форму камуфляжа» по сравнению с традиционной «стратегией сопоставления фона», предложенной такими авторами, как Альфред Рассел Уоллес ( Дарвинизм , 1889), Эдвард Бэгнолл Поултон ( Цвета животных , 1890) и Фрэнк Эверс Беддард ( Окраска животных , 1895); Стивенс отмечает, что сопоставление фона само по себе всегда будет терпеть неудачу из-за «разрывов между границей животного и фоном». [4]

У животных

Египетский козодой ( Caprimulgus aegyptius ) отдыхает на песке, защищенный своей окраской, неподвижностью и сокрытием тени, когда он смотрит на солнце.

Разрушительные узоры используют сильно контрастирующие отметины, такие как пятна или полосы, чтобы разбить очертания животного или военной машины. Некоторые хищники, такие как леопард , и некоторые потенциальные жертвы, такие как египетский козодой , используют разрушающие узоры. [4] Разрушительные узоры определяются А. Барбозой и коллегами как «характеризующиеся высококонтрастными светлыми и темными пятнами в неповторяющейся конфигурации, которые также обеспечивают камуфляж, нарушая узнаваемую форму или ориентацию животного», как у каракатицы. [5]

Мексиканская змея - виноградник (Oxybelis aeneus ) скрывает свой глаз за темной полосой , контрастирующей с его бледной нижней частью.

Стратегия кажется парадоксальной и нелогичной как метод маскировки, поскольку нарушение контуров зависит от использования цветных пятен, которые сильно контрастируют друг с другом, поэтому пятна сами по себе заметны. [4] [6] В то время как сопоставление фона лучше всего работает для одного фона, разрушительная окраска является более эффективной стратегией, когда животное или военная машина могут иметь различные фоны. [6]

Мартин Стивенс и коллеги в 2006 году провели, по их мнению, первый экспериментальный тест, доказывающий, что «разрушительная окраска эффективна, даже когда некоторые цветовые пятна не соответствуют фону и имеют высокий контраст как с фоном, так и с соседними элементами узора (разрушительный контраст)». [4] Они использовали «подобные моли цели», некоторые из которых соответствовали светлоте фоновой коры дуба , другие не соответствовали ей, и каждая с мертвым мучным червем. Если мучного червяка удаляли, предполагалось, что его забрала хищная птица: это можно было отличить от визитов других хищников. Они обнаружили, что разрушающая окраска обеспечивала наилучшую защиту от хищных птиц, когда узор соответствовал яркости фона, но даже когда элементы в узоре не соответствовали, разрушающие узоры все равно были лучше в снижении хищничества, чем неразрушающие узоры или простые (неузорчатые) контрольные цели. [4]

И дезорганизующая, и отвлекающая маскировка основываются на заметных маркировках, но различаются по своим механизмам, а также по размеру и расположению маркировок для достижения наибольшей эффективности.

Разрушительные узоры также могут скрывать определенные черты. Животные, такие как рыбы, птицы, лягушки и змеи, могут быть легко обнаружены по их глазам, которые обязательно круглые и темные. Многие виды скрывают глаз с помощью разрушающей маски для глаз , иногда контрастирующей с полосой над глазом , заставляя его казаться просто частью темной области фона. Котт назвал это особым случаем « совпадающего разрушающего узора ». [7]

Другой механизм камуфляжа, отвлекающие отметки , также включает заметные отметки и в течение столетия с момента первоначального описания Тейера был объединен с ним, но эти два требуют разных видов маркировки. Для отвлечения отметки должны быть небольшими и должны избегать контура добычи, чтобы отвлечь от нее внимание, тогда как отвлекающие отметки должны соприкасаться с контуром, чтобы разбить его. [8]

Противоположный случай: апосематизм

Противоположность разрушению: огненная саламандра , Salamandra salamandra , рекламирует свою несъедобность яркими предупреждающими цветами в пятнах, которые подчеркивают форму ее тела.

Многие ядовитые или неприятные животные, которые рекламируют свое присутствие предупреждающей окраской ( апосематизм ), используют узоры, которые подчеркивают, а не нарушают их очертания. Например, скунсы , саламандры и бабочки-монархи имеют высококонтрастные узоры, которые отображают их очертания. Эти рекламные узоры используют противоположный принцип дезорганизующей окраски, для того, что на самом деле является прямо противоположным эффектом: сделать животное как можно более заметным. [9] Некоторые чешуекрылые, включая лесную тигровую моль , являются апосематическими и дезорганизующими; на зеленом растительном фоне их яркая апосематическая окраска выделяется, но на земле их крылья маскируют их среди мертвых листьев и грязи. [10]

Спорный случай: жираф

фото матери жирафа и детеныша
Заметная самка жирафа может защитить себя, но ее детеныш полагается на свою маскировку

Наличие ярких отметин само по себе не доказывает, что животное полагается на маскировку. [11] По словам Митчелла, взрослые жирафы «неизбежно заметны», из-за чего вывод о том, что их узоры предназначены для маскировки, кажется нелогичным: но когда они стоят среди деревьев и кустов, их маскировка эффективна даже на расстоянии нескольких метров. [12]

Неправильный контур бабочки-запятой Polygonia c-album избегает типичной формы бабочки

Кроме того, молодые жирафы гораздо более уязвимы для хищников, чем взрослые: от 60% до 75% детенышей умирают в течение года. [12] Матери прячут своих детенышей, которые проводят большую часть времени, лежа в укрытии. Поскольку присутствие матери не влияет на выживание, Митчелл предполагает, что молодые жирафы должны быть чрезвычайно хорошо замаскированы. Это подтверждается тем фактом, что отметины на шерсти сильно наследуются. [12] И наоборот, взрослые жирафы не прячутся, а перемещаются, чтобы получить наилучший обзор приближающегося хищника, полагаясь на свои размеры и способность защищаться даже от львов. [12]

Другие способы скрытия контуров

Контуры тела животного можно сделать трудноразличимыми другими методами, например, используя крайне нерегулярный контур. Например, бабочка-запятая , Polygonia c-album , очень скрытна, когда ее крылья закрыты, с криптическими цветами, разрушительным рисунком и нерегулярными внешними краями крыльев. [13]

В растениях

Многие растения нижнего яруса , такие как шиповник обыкновенный (Smilax bona-nox) , имеют пеструю окраску с бледными отметинами, которые могут служить камуфляжем. [14]

Возможность защитной окраски у растений изучена мало. TJ Givnish и Simcha Lev-Yadun предположили, что пестрота листьев с белыми пятнами может служить камуфляжем у растений подлеска леса, где есть пятнистый фон. Однако Лев-Ядун также предположил, что подобные отметины служат заметной предупреждающей окраской у хорошо защищенных колючих растений открытых местообитаний, где фон равномерно яркий. Givnish обнаружил корреляцию пятнистости листьев с закрытыми местообитаниями. Разрушительная маскировка имела бы явное эволюционное преимущество у растений: они, как правило, избегали бы поедания травоядными ; и эта гипотеза проверяема. [15] [16] [14]

Военное использование

Солдат наносит на лицо деструктивный рисунок; его шлем и куртка имеют деструктивный рисунок.

Разрушительная окраска распространена в военных целях, для военных транспортных средств, огневых позиций и других сооружений, а также для отдельных солдат, где униформа, снаряжение, такое как шлемы, и краска для лица могут использоваться для разбиения контуров и особенностей. [17] Однако разрушающая окраска не всегда сама по себе достигает криптичности, поскольку животное или военная цель могут быть выданы другими факторами, включая форму, блеск и тень. [18] [19]

Лесной камуфляж США

Многие военные камуфляжные узоры с 1940-х годов были окрашены в деструктивные цвета, а с введением в вооруженных силах США рисунка US Woodland с 1981 года деструктивный рисунок стал доминирующей чертой военной формы. [20] С 1969 года материал с деструктивным рисунком (DPM) начал заменять простые материалы для формы в британских вооруженных силах и позже использовался многими другими армиями. [21]

Вызовы

Современный немецкий Flecktarn 1990 года — это нецифровой узор, предназначенный для разрушения контуров на разных расстояниях.

Три основные проблемы возникают при проектировании униформы с деструктивным рисунком. Во-первых, подразделения часто перемещаются с одной местности на другую, где фоновые цвета и контрасты могут сильно отличаться. Униформа, разработанная для леса, будет слишком контрастной для использования в пустыне и слишком зеленой для использования в городе. Поэтому ни один единый камуфляжный рисунок не эффективен на всех типах местности. [22] [23] [24] Американский UCP 2004 года пытался подойти для всех условий, но был отозван после нескольких лет службы. [25] Иногда разрабатывались специфические для местности рисунки, такие как «берлинский камуфляж», который применялся к британским машинам, действовавшим в Берлине во время холодной войны , но они неэффективны на других типах местности. [26] Во-вторых, эффективность любого рисунка в нарушении очертаний солдата зависит от освещения, погоды и высоты солнца в небе. И в-третьих, любой заданный участок напечатанного цвета меняется по видимому размеру в зависимости от расстояния от противника, наблюдающего рисунок. Рисунок, напечатанный с небольшими пятнами цвета, сливается в единую воспринимаемую массу на определенном расстоянии, побеждая разрушительный эффект. Напротив, рисунок, напечатанный с большими пятнами цвета, кажется заметным на более коротких расстояниях. [27] Эта проблема была решена с помощью пикселизированных форм, часто разработанных в цифровом виде, которые обеспечивают фрактальный диапазон размеров пятен, что позволяет им быть эффективно разрушительными как на близком расстоянии, так и на расстоянии. Первым по-настоящему цифровым камуфляжным рисунком был канадский CADPAT , за которым вскоре последовал американский MARPAT . Пиксельный вид не является обязательным для этого эффекта, хотя его проще проектировать и печатать. [28]

Примеры

Ссылки

  1. ↑ Котт 1940, стр. 53.
  2. ^ ab Thayer & Thayer 1909, стр. 77–78 и далее.
  3. ^ abc Cott 1940, стр. 47–67.
  4. ^ abcde Стивенс, М .; Катхилл, И.С .; Виндзор, А.М.М.; Уокер, Х.Дж. (7 октября 2006 г.). «Разрушительный контраст в камуфляже животных». Труды Королевского общества B. 273 ( 1600): 2433–2436. doi :10.1098/rspb.2006.3614. PMC  1634902. PMID  16959632 .
  5. ^ Barbosa, A; Mäthger, LM; Buresch, KC; Kelly, J; Chubb, C; Chiao, CC; Hanlon, RT (2008). «Камуфляж каракатицы: влияние контраста и размера субстрата на возникновение однородных, пятнистых или дезорганизующих рисунков тела». Vision Research . 48 (10): 1242–1253. doi :10.1016/j.visres.2008.02.011. PMID  18395241.
  6. ^ ab Endler, JA (октябрь 2006 г.). «Разрушительная и криптическая окраска». Труды Королевского общества B . 273 (1600): 2425–2426. doi :10.1098/rspb.2006.3650. PMC 1634903 . PMID  16959630. 
  7. ↑ Котт 1940, стр. 68–93.
  8. ^ Димитрова, М.; Стоббе, Н.; Шефер, Х. М.; Мерилайта, С. (2009). «Скрытые заметностью: отвлекающие маркировки добычи и фон». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 276 (1663): 1905–1910. doi :10.1098/rspb.2009.0052. PMC 2674505. PMID  19324754 . 
  9. ↑ Котт 1940, стр. 96, 193–199.
  10. ^ Хонма, Ацуши; Маппес, Йоханна; Валконен, Янне К. (ноябрь 2015 г.). «Предупреждающая окраска может быть разрушительной: апосематический краевой рисунок крыла у лесной тигровой моли». Экология и эволюция . 5 (21): 4863–4874. doi :10.1002/ece3.1736. PMC 4662304. PMID  26640666 . 
  11. ^ Рузвельт, Теодор (1911). «Раскрытие и сокрытие окраски у птиц и млекопитающих». Бюллетень Американского музея естественной истории . 30 (статья 8): 119–231. hdl :2246/470.Рузвельт нападает на Тейера на странице 191, утверждая, что ни зебра, ни жираф не «достаточно скрыты» противотенью, рисунком окраски или чем-либо еще.
  12. ^ abcd Митчелл, Г.; Скиннер, Дж. Д. (2003). «О происхождении, эволюции и филогении жирафов Giraffa camelopardalis» (PDF) . Труды Королевского общества Южной Африки . 58 (1): 51–73. doi :10.1080/00359190309519935. S2CID  6522531.
  13. ↑ Котт 1940, стр. 96.
  14. ^ ab Givnish, TJ (1990). «Пятнистость листьев: связь с формой роста и фенологией листьев и возможная роль камуфляжа». Functional Ecology . 4 (4): 463–474. doi :10.2307/2389314. JSTOR  2389314. S2CID  5029364.
  15. ^ Лев-Ядун, Симха (2003). «Почему некоторые колючие растения напоминают зеленых зебр?». Журнал теоретической биологии . 224 (4): 483–489. Bibcode : 2003JThBi.224..483L. doi : 10.1016/s0022-5193(03)00196-6. PMID  12957121.
  16. ^ Лев-Ядун, Симха (2006). Тейшейра да Силва, JA (ред.). Защитная окраска растений: обзор современных идей о стратегиях окраски, направленных против травоядных . Global Science Books. стр. 292–299. ISBN 978-4903313092. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  17. ↑ Министерство армии (30 августа 1999 г.). Полевой устав штаба № 20-3. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  18. ^ Sweet, KM (2006). Безопасность перевозок и грузов: угрозы и решения . Prentice Hall. стр. 219.
  19. ↑ Военное министерство США (1944). FM 5–20, КАМУФЛЯЖ .
  20. ^ Christine O. Hardyman, ed. (1988). "Глава 7: Вспомогательные службы". Department of the Army Historical Summary FY 1981. United States Army Center of Military History . Архивировано из оригинала 14 декабря 2007 года . Получено 7 февраля 2013 года .
  21. ^ "Брюки, камуфляжная боевая форма DPM образца 1968 года". Имперский военный музей . Получено 31 октября 2015 г.
  22. ^ Армия США. FM 21-76 РУКОВОДСТВО ПО ВЫЖИВАНИЮ В АРМИИ США. Министерство армии США . Получено 8 января 2013 г.
  23. ^ Армия США (2009). Тест обнаружения фотоимитационного камуфляжа. Научно-исследовательский, опытно-конструкторский и инженерный центр армии США в Натике. стр. 27. Получено 5 октября 2012 г.
  24. ^ Брейли, Мартин Дж. (2009). Камуфляжная форма: международная боевая форма 1940–2010 . Crowood. ISBN 978-1-84797-137-1.
  25. ^ Freedberg Jr., SJ (25 июня 2012 г.). «Армия отказывается от универсального камуфляжа, потратив миллиарды». Aol Defence . Архивировано из оригинала 31 августа 2012 г. Получено 27 сентября 2012 г.
  26. ^ Дэвис, В. "Схема городской окраски Берлинской бригады". Информационный бюллетень . Ассоциация бывших военных Land Rover. Архивировано из оригинала 12 марта 2013 г. Получено 25 сентября 2012 г.
  27. ^ Крамер, Гай. «Двойная текстура – ​​цифровой камуфляж армии США». United Dynamics Corp. Получено 27 сентября 2012 г.
  28. ^ Энгбер, Д. (5 июля 2012 г.). «Затерянные в глуши, злоключения военных в пикселизированном камуфляже». Состояние . Получено 27 сентября 2012 г.
  29. ^ Стерлинг, Роберт (2012). SAS Ultimate Guide to Combat. Osprey Publishing. стр. 181. ISBN 978-1-78096-399-0.[ постоянная мертвая ссылка ]

Источники