Measurement and Analyses of Avian Plumage Color

研究背景

羽色是鸟类最重要的性状之一，对羽色及其多样性的形成机制的研究极大地推动了鸟类生态与演化等多方向的发展。在鸟类视觉模型的创建之前，研究多从人类视觉的角度对羽色进行描述与分析，但是这种分析会导致不准确甚至是完全相反的结论 (Bennett et al., 1997)，因为人类与鸟类的视觉存在明显不同 (Hill and McGraw, 2006)。自20世纪90年代开始，多种鸟类视觉模型被创建出来 (Vorobyev and Osorio, 1998; Endler and Mielke, 2005)，并在之后被用于多方向的鸟类研究之中 (Stoddard and Prum, 2008; Facchinetti et al., 2011; Burns and Shultz, 2012; Yang et al., 2015)，成为一种可靠的羽色分析方法。然而鸟类视觉模型分析基于羽毛反射光谱数据，相对费时费力、不宜获得。因此，在进行包含众多物种的鸟类系统演化等方向的研究时，更多通过鸟类图片（主要是彩绘图）来获取鸟类羽色数据 (Dale et al., 2015)，虽然此类数据无法进行视觉模型分析，但是相对容易获取、方便快捷。
    本文介绍两种鸟类羽色的测量方法，以及基于鸟类视觉模型对反射光谱数据进行可视化与分析的方法。

方法一：利用光谱仪测量鸟类羽毛反射光谱及鸟类视觉模型分析

材料与试剂

1. 待测的鸟类活体、标本或羽毛

仪器设备

1. AvaSpec-ULS2048光纤光谱仪 (北京爱万提斯科技有限公司)
2. AvaLight-DHc全谱段紧凑型光源 (北京爱万提斯科技有限公司)
3. 带标准反射探头的光纤线 (北京爱万提斯科技有限公司)
4. WS-2参考瓦 (北京爱万提斯科技有限公司)
5. 嵌入式固定器 (北京爱万提斯科技有限公司)
   

软件

1. Avasoft 7.8 (北京爱万提斯科技有限公司)
2. R version 4.0.3 (R Core Team, 2020)
3. RStudio version 1.4.1106 (RStudio Team, 2021)
   注：方法一基于上述仪器设备与软件，它们已有许多更新型号与版本，使用方法也可能有变化，详细可咨询公司或查阅相关帮助文档。也可选用其他公司的光谱仪产品，如海洋光学 (Ocean Optics)。
   

实验步骤