What butterfly wings have in common with barbershop poles

Old-fashioned striped barbershop poles turn on a vertical axis, but humans typically perceive the stripes moving upward rather than turning with the pole. It’s a well-known visual illusion. According to a new paper published in the journal Nature, a similar effect could explain how butterflies often evade predatory birds: Their flight patterns and wing patterns combine to make it hard for predators to accurately gauge speed and direction.

“The stripes and spots on many butterflies’ wings interfere with the way visual systems try to guess the direction and speed of moving things, boosting false motion cues while hiding the butterfly’s true heading,” said co-author George Hancock of the University of Exeter in Cornwall. “The illusions interfere with the predator’s most basic visual targeting system and disrupt the final ‘ballistic attack’ in the tens of milliseconds when it commits to grabbing its prey, with no time to change course.”

Hancock et al. wanted to explore a paradox: butterfly wings sport visually striking patterns that make them stand out, yet there are very few predators capable of catching them mid-flight. The team suspected the wing patterns could serve as an anti-predator defense via a form of camouflage called “motion dazzle.” This is similar to the striped pattern of the zebra, which induces the barbershop pole illusion and the wagon-wheel effect, confusing predators.

أعمدة الحلاق المخططة على الطراز القديم تدور حول محور رأسي، لكن البشر عادةً ما يدركون أن الخطوط تتحرك لأعلى بدلاً من الدوران مع العمود. إنه وهم بصري معروف. وفقًا لورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة نيتشر، يمكن أن يفسر تأثير مماثل كيف تهرب الفراشات غالبًا من الطيور المفترسة: حيث تتحد أنماط طيرانها وأنماط أجنحتها لجعل من الصعب على الحيوانات المفترسة تقدير السرعة والاتجاه بدقة.

“تتداخل الخطوط والبقع على أجنحة العديد من الفراشات مع الطريقة التي تحاول بها الأنظمة البصرية تخمين اتجاه وسرعة الأشياء المتحركة، مما يعزز إشارات الحركة الخاطئة بينما يخفي الاتجاه الحقيقي للفراشة”، قال المؤلف المشارك جورج هانكوك من جامعة إكستر في كورنوال. “تتداخل الأوهام مع نظام التصويب البصري الأساسي للمفترس وتعطل ‘الهجوم الباليستي’ النهائي في أجزاء من الألف من الثانية عندما يلتزم بالتقاط فريسته، دون وقت لتغيير المسار.”

أراد هانكوك وزملاؤه استكشاف مفارقة: أجنحة الفراشات تظهر أنماطًا لافتة للنظر تجعلها بارزة، ومع ذلك هناك عدد قليل جدًا من الحيوانات المفترسة القادرة على اصطيادها أثناء الطيران. اشتبه الفريق في أن أنماط الأجنحة يمكن أن تكون دفاعًا ضد الحيوانات المفترسة عبر شكل من أشكال التمويه يسمى “وهج الحركة”. هذا مشابه للنمط المخطط للحمار الوحشي، الذي يسبب وهم عمود الحلاق وتأثير عجلة العربة، مما يربك الحيوانات المفترسة.

পুরনো ধাঁচের ডোরাকাটা নাপিতের খুঁটি একটি উল্লম্ব অক্ষে ঘোরে, কিন্তু মানুষ সাধারণত ডোরাগুলোকে খুঁটির সাথে ঘোরার পরিবর্তে উপরের দিকে চলতে দেখে। এটি একটি সুপরিচিত ভিজ্যুয়াল বিভ্রম। নেচার জার্নালে প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণাপত্র অনুসারে, একটি অনুরূপ প্রভাব ব্যাখ্যা করতে পারে যে কীভাবে প্রজাপতিরা প্রায়শই শিকারী পাখিদের এড়িয়ে চলে: তাদের উড়ানের ধরণ এবং ডানার ধরণ একত্রিত হয়ে শিকারীদের পক্ষে গতি এবং দিক সঠিকভাবে নির্ণয় করা কঠিন করে তোলে।

“অনেক প্রজাপতির ডানার ডোরাকাটা এবং দাগ সেই উপায়ে হস্তক্ষেপ করে যেভাবে ভিজ্যুয়াল সিস্টেম চলমান জিনিসের দিক এবং গতি অনুমান করার চেষ্টা করে, মিথ্যা গতির সংকেত বাড়িয়ে দেয় এবং প্রজাপতির প্রকৃত দিক লুকিয়ে রাখে,” কর্নওয়ালের এক্সেটার বিশ্ববিদ্যালয়ের সহ-লেখক জর্জ হ্যানকক বলেছেন। “বিভ্রমগুলি শিকারীর সবচেয়ে মৌলিক ভিজ্যুয়াল লক্ষ্যবস্তু পদ্ধতিতে হস্তক্ষেপ করে এবং চূড়ান্ত ‘ব্যালিস্টিক আক্রমণ’কে সেই দশ মিলিসেকেন্ডে ব্যাহত করে যখন এটি তার শিকার ধরতে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হয়, পথ পরিবর্তনের সময় ছাড়াই।”

হ্যানকক এবং তার সহকর্মীরা একটি প্যারাডক্স অন্বেষণ করতে চেয়েছিলেন: প্রজাপতির ডানায় দৃশ্যত আকর্ষণীয় ধরণ রয়েছে যা তাদের আলাদা করে তোলে, তবুও খুব কম শিকারীই তাদের উড়ন্ত অবস্থায় ধরতে সক্ষম। দলটি সন্দেহ করেছিল যে ডানার ধরণগুলি “মোশন ড্যাজল” নামক ছদ্মবেশের মাধ্যমে শিকারীদের বিরুদ্ধে প্রতিরক্ষা হিসাবে কাজ করতে পারে। এটি জেব্রার ডোরাকাটা ধরণের মতো, যা নাপিতের খুঁটির বিভ্রম এবং ওয়াগন-হুইল প্রভাব সৃষ্টি করে, শিকারীদের বিভ্রান্ত করে।

Altmodische gestreifte Friseurstangen drehen sich um eine vertikale Achse, aber Menschen nehmen die Streifen typischerweise als sich nach oben bewegend wahr, anstatt sich mit der Stange zu drehen. Es ist eine bekannte visuelle Illusion. Laut einem neuen Artikel, der in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, könnte ein ähnlicher Effekt erklären, wie Schmetterlinge oft räuberischen Vögeln entkommen: Ihre Flugmuster und Flügelmuster kombinieren sich, um es Raubtieren zu erschweren, Geschwindigkeit und Richtung genau einzuschätzen.

„Die Streifen und Punkte auf den Flügeln vieler Schmetterlinge stören die Art und Weise, wie visuelle Systeme versuchen, die Richtung und Geschwindigkeit sich bewegender Dinge zu erraten, indem sie falsche Bewegungshinweise verstärken und dabei die wahre Flugrichtung des Schmetterlings verbergen“, sagte Co-Autor George Hancock von der Universität Exeter in Cornwall. „Die Illusionen stören das grundlegendste visuelle Zielsystem des Raubtiers und unterbrechen den finalen ‚ballistischen Angriff‘ in den Zehntelmilisekunden, in denen es sich darauf festlegt, seine Beute zu ergreifen, ohne Zeit, den Kurs zu ändern.“

Hancock und seine Kollegen wollten ein Paradoxon erforschen: Schmetterlingsflügel weisen visuell auffällige Muster auf, die sie hervorheben, aber es gibt nur sehr wenige Raubtiere, die sie im Flug fangen können. Das Team vermutete, dass die Flügelmuster als Verteidigung gegen Raubtiere durch eine Form von Tarnung namens „Bewegungsblendung“ dienen könnten. Dies ähnelt dem gestreiften Muster des Zebras, das die Friseurstangen-Illusion und den Wagenrad-Effekt hervorruft und Raubtiere verwirrt.

Los postes de barbero rayados de estilo antiguo giran sobre un eje vertical, pero los humanos típicamente perciben que las rayas se mueven hacia arriba en lugar de girar con el poste. Es una ilusión visual bien conocida. Según un nuevo artículo publicado en la revista Nature, un efecto similar podría explicar cómo las mariposas a menudo evaden a las aves depredadoras: sus patrones de vuelo y patrones de alas se combinan para dificultar que los depredadores calculen con precisión la velocidad y la dirección.

“Las rayas y manchas en las alas de muchas mariposas interfieren con la forma en que los sistemas visuales intentan adivinar la dirección y velocidad de las cosas en movimiento, aumentando las señales de movimiento falsas mientras ocultan el rumbo verdadero de la mariposa”, dijo el coautor George Hancock de la Universidad de Exeter en Cornwall. “Las ilusiones interfieren con el sistema de puntería visual más básico del depredador y interrumpen el ‘ataque balístico’ final en las decenas de milisegundos cuando se compromete a atrapar a su presa, sin tiempo para cambiar de rumbo.”

Hancock y sus colegas querían explorar una paradoja: las alas de mariposa lucen patrones visualmente llamativos que las hacen destacar, pero hay muy pocos depredadores capaces de atraparlas en pleno vuelo. El equipo sospechaba que los patrones de las alas podrían servir como defensa contra depredadores mediante una forma de camuflaje llamada “deslumbramiento por movimiento”. Esto es similar al patrón rayado de la cebra, que induce la ilusión del poste de barbero y el efecto de rueda de carro, confundiendo a los depredadores.

Les poteaux de barbier rayés à l'ancienne tournent sur un axe vertical, mais les humains perçoivent généralement les rayures comme montant plutôt que tournant avec le poteau. C'est une illusion visuelle bien connue. Selon un nouvel article publié dans la revue Nature, un effet similaire pourrait expliquer comment les papillons échappent souvent aux oiseaux prédateurs : leurs schémas de vol et leurs motifs alaires se combinent pour rendre difficile l'évaluation précise de la vitesse et de la direction par les prédateurs.

« Les rayures et les taches sur les ailes de nombreux papillons interfèrent avec la façon dont les systèmes visuels tentent de deviner la direction et la vitesse des objets en mouvement, renforçant les faux indices de mouvement tout en cachant la véritable trajectoire du papillon », a déclaré le co-auteur George Hancock de l'Université d'Exeter en Cornouailles. « Les illusions interfèrent avec le système de ciblage visuel le plus basique du prédateur et perturbent l'attaque balistique finale dans les dizaines de millisecondes où il s'engage à attraper sa proie, sans temps pour changer de cap. »

Hancock et ses collègues voulaient explorer un paradoxe : les ailes de papillon arborent des motifs visuellement frappants qui les font ressortir, mais il y a très peu de prédateurs capables de les attraper en plein vol. L'équipe a soupçonné que les motifs alaires pourraient servir de défense contre les prédateurs via une forme de camouflage appelée « éblouissement par le mouvement ». Cela ressemble au motif rayé du zèbre, qui induit l'illusion du poteau de barbier et l'effet de roue de wagon, confondant les prédateurs.

पुराने ज़माने के धारीदार नाई की दुकान के खंभे एक ऊर्ध्वाधर अक्ष पर घूमते हैं, लेकिन मनुष्य आमतौर पर धारियों को खंभे के साथ घूमने के बजाय ऊपर की ओर बढ़ते हुए देखते हैं। यह एक प्रसिद्ध दृश्य भ्रम है। नेचर पत्रिका में प्रकाशित एक नए पेपर के अनुसार, एक समान प्रभाव बता सकता है कि तितलियाँ अक्सर शिकारी पक्षियों से कैसे बचती हैं: उनके उड़ान पैटर्न और पंखों के पैटर्न मिलकर शिकारियों के लिए गति और दिशा का सटीक अनुमान लगाना मुश्किल बना देते हैं।

“कई तितलियों के पंखों पर धारियाँ और धब्बे उस तरह से हस्तक्षेप करते हैं जिस तरह से दृश्य प्रणाली चलती चीज़ों की दिशा और गति का अनुमान लगाने की कोशिश करती है, झूठे गति संकेतों को बढ़ाते हुए तितली की असली दिशा को छिपाते हैं,” कॉर्नवाल में एक्सेटर विश्वविद्यालय के सह-लेखक जॉर्ज हैनकॉक ने कहा। “ये भ्रम शिकारी की सबसे बुनियादी दृश्य लक्ष्य प्रणाली में हस्तक्षेप करते हैं और अंतिम ‘बैलिस्टिक हमले’ को उन दसियों मिलीसेकंड में बाधित करते हैं जब वह अपने शिकार को पकड़ने के लिए प्रतिबद्ध होता है, जिससे रास्ता बदलने का समय नहीं मिलता।”

हैनकॉक और अन्य एक विरोधाभास का पता लगाना चाहते थे: तितली के पंखों पर दिखने वाले पैटर्न उन्हें अलग बनाते हैं, फिर भी बहुत कम शिकारी उन्हें उड़ान के दौरान पकड़ पाते हैं। टीम को संदेह था कि पंखों के पैटर्न “मोशन डैज़ल” नामक छलावरण के रूप में शिकारियों से बचाव का काम कर सकते हैं। यह ज़ेबरा के धारीदार पैटर्न के समान है, जो नाई के खंभे का भ्रम और वैगन-व्हील प्रभाव पैदा करता है, जिससे शिकारी भ्रमित होते हैं।

Tiang tukang cukur bergaris kuno berputar pada sumbu vertikal, tetapi manusia biasanya merasakan garis-garis bergerak ke atas daripada berputar dengan tiang. Itu adalah ilusi visual yang terkenal. Menurut makalah baru yang diterbitkan di jurnal Nature, efek serupa dapat menjelaskan bagaimana kupu-kupu sering menghindari burung pemangsa: pola terbang dan pola sayap mereka digabungkan untuk menyulitkan predator menilai kecepatan dan arah secara akurat.

“Garis dan bintik pada sayap banyak kupu-kupu mengganggu cara sistem visual mencoba menebak arah dan kecepatan benda bergerak, meningkatkan isyarat gerak palsu sambil menyembunyikan arah sebenarnya kupu-kupu,” kata rekan penulis George Hancock dari Universitas Exeter di Cornwall. “Ilusi-ilusi ini mengganggu sistem penargetan visual paling dasar predator dan mengganggu ‘serangan balistik’ akhir dalam puluhan milidetik ketika ia berkomitmen untuk menangkap mangsanya, tanpa waktu untuk mengubah arah.”

Hancock dan rekan-rekannya ingin mengeksplorasi paradoks: sayap kupu-kupu memiliki pola yang mencolok secara visual yang membuat mereka menonjol, tetapi sangat sedikit predator yang mampu menangkap mereka di tengah penerbangan. Tim menduga pola sayap dapat berfungsi sebagai pertahanan terhadap predator melalui bentuk kamuflase yang disebut “silau gerak”. Ini mirip dengan pola bergaris zebra, yang menimbulkan ilusi tiang tukang cukur dan efek roda gerobak, membingungkan predator.

昔ながらの縞模様の床屋のポールは垂直軸を中心に回転しますが、人間は通常、縞模様がポールと一緒に回転するのではなく、上に移動していると知覚します。これはよく知られた錯視です。Nature誌に掲載された新しい論文によると、同様の効果が、蝶が捕食性の鳥をしばしばかわす理由を説明できる可能性があります。つまり、蝶の飛行パターンと羽の模様が組み合わさって、捕食者が速度と方向を正確に評価するのを難しくしているのです。

「多くの蝶の羽の縞模様と斑点は、視覚システムが動くものの方向と速度を推測しようとする方法に干渉し、蝶の真の針路を隠しながら偽の運動手がかりを増幅させます」と、コーンウォールのエクセター大学の共著者ジョージ・ハンコックは述べています。「錯覚は捕食者の最も基本的な視覚照準システムに干渉し、獲物を掴もうとコミットする数十ミリ秒の間に最終的な『弾道攻撃』を妨害し、進路を変える時間を与えません。」

ハンコックらはパラドックスを探求したいと考えました。蝶の羽は視覚的に印象的な模様を誇っており、それが目立つ一方で、飛行中に捕まえられる捕食者はほとんどいません。チームは、羽の模様が「モーションディズル」と呼ばれるカモフラージュの一種を通じて捕食者に対する防御として機能する可能性があると疑っていました。これはシマウマの縞模様に似ており、床屋のポール錯視とワゴンホイール効果を引き起こし、捕食者を混乱させます。

Os postes de barbeiro listrados à moda antiga giram em um eixo vertical, mas os humanos normalmente percebem as listras se movendo para cima em vez de girar com o poste. É uma ilusão de ótica bem conhecida. De acordo com um novo artigo publicado na revista Nature, um efeito semelhante pode explicar como as borboletas muitas vezes evitam aves predadoras: seus padrões de voo e padrões de asas se combinam para dificultar que os predadores avaliem com precisão a velocidade e a direção.

“As listras e manchas nas asas de muitas borboletas interferem na forma como os sistemas visuais tentam adivinhar a direção e a velocidade das coisas em movimento, aumentando as pistas falsas de movimento enquanto escondem o verdadeiro rumo da borboleta”, disse o coautor George Hancock da Universidade de Exeter, na Cornualha. “As ilusões interferem no sistema de mira visual mais básico do predador e interrompem o ‘ataque balístico’ final nos décimos de milissegundo em que ele se compromete a agarrar sua presa, sem tempo para mudar de curso.”

Hancock e seus colegas queriam explorar um paradoxo: as asas de borboleta exibem padrões visualmente marcantes que as destacam, mas há muito poucos predadores capazes de capturá-las em pleno voo. A equipe suspeitava que os padrões das asas pudessem servir como defesa contra predadores por meio de uma forma de camuflagem chamada “ofuscação por movimento”. Isso é semelhante ao padrão listrado da zebra, que induz a ilusão do poste de barbeiro e o efeito de roda de carroça, confundindo os predadores.

Старомодные полосатые парикмахерские столбы вращаются вокруг вертикальной оси, но люди обычно воспринимают полосы движущимися вверх, а не вращающимися вместе со столбом. Это хорошо известная зрительная иллюзия. Согласно новой статье, опубликованной в журнале Nature, аналогичный эффект может объяснить, как бабочки часто ускользают от хищных птиц: их модели полёта и рисунки крыльев в сочетании затрудняют хищникам точную оценку скорости и направления.

«Полосы и пятна на крыльях многих бабочек мешают тому, как зрительные системы пытаются угадать направление и скорость движущихся объектов, усиливая ложные сигналы движения, скрывая истинный курс бабочки», — сказал соавтор Джордж Хэнкок из Университета Эксетера в Корнуолле. «Иллюзии мешают самой базовой системе визуального наведения хищника и нарушают финальную «баллистическую атаку» за десятки миллисекунд, когда он решает схватить добычу, не имея времени изменить курс».

Хэнкок и его коллеги хотели исследовать парадокс: крылья бабочек имеют визуально яркие узоры, которые выделяют их, но очень немногие хищники способны поймать их в полёте. Команда подозревала, что узоры крыльев могут служить защитой от хищников с помощью формы маскировки, называемой «ослепление движением». Это похоже на полосатый узор зебры, который вызывает иллюзию парикмахерского столба и эффект колеса телеги, сбивая с толку хищников.

老式的条纹理发店旋转灯柱绕垂直轴旋转，但人类通常感知条纹向上移动，而不是随灯柱旋转。这是一个众所周知的视觉错觉。根据发表在《自然》杂志上的一篇新论文，类似的效果可以解释蝴蝶如何经常躲避捕食性鸟类：它们的飞行模式和翅膀图案相结合，使捕食者难以准确判断速度和方向。

“许多蝴蝶翅膀上的条纹和斑点干扰了视觉系统试图猜测移动物体方向和速度的方式，增强了虚假的运动线索，同时隐藏了蝴蝶的真实航向，”康沃尔郡埃克塞特大学的合著者乔治·汉考克说。“这些错觉干扰了捕食者最基本的视觉瞄准系统，并在其承诺抓住猎物的几十毫秒内破坏了最终的‘弹道攻击’，没有时间改变路线。”

汉考克等人想要探索一个悖论：蝴蝶翅膀具有视觉上醒目的图案，使它们脱颖而出，但很少有捕食者能够在飞行中捕捉它们。研究小组怀疑翅膀图案可以通过一种称为“运动炫目”的伪装形式来防御捕食者。这类似于斑马的条纹图案，后者会引发理发店灯柱错觉和车轮效应，迷惑捕食者。