W przyrodzie niebieski kolor jest wyjątkowy i rzadki. Zwierzęta w większości występują w różnorodnych kolorach, ale niebieski wydaje się być najrzadszym z nich. Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedź tkwi w tajemniczych procesach ewolucji, chemii i fizyki. W tym artykule przybliżę Wam, dlaczego zwierzęta mają kolory, jak motyle dostarczają fascynujących informacji na temat barw, oraz jak niebieski kolor w przyrodzie jest tworzony dzięki mikroskopowym strukturom.
Rola kolorów w przyrodzie
Kolory pełnią ważną rolę w świecie zwierząt. Motyle są doskonałym przykładem, ponieważ wyewoluowały w celu bycia aktywnymi w ciągu dnia, co daje im przewagę komunikacyjną dzięki wykorzystaniu światła. Ich skrzydła prezentują różnorodne wzory i kolory, które przekazują ważne informacje, takie jak toksyczność czy terytorium samców. Jednak nie wszystkie kolory motyli są tworzone równie.
Tajemnice niebieskiego koloru
Motyle z rodzaju Blue Morpho, znane ze swojej niezwykłej urody, posiadają niezwykły niebieski kolor na swoich skrzydłach. Jednakże, zaskakujące jest to, że nie jest to efekt barwnika. Kiedy przyjrzymy się im pod mikroskopem, zauważymy, że skrzydła tych motyli posiadają mikroskopijne grzbiety o kształcie małych choinek. To właśnie te struktury są odpowiedzialne za niebieski kolor. Kiedy światło pada na te struktury, część odbija się od górnej powierzchni, a część przechodzi przez warstwę i odbija się od dolnej powierzchni. Dla niebieskiego światła, fale odbijające się od góry i dołu są zsynchronizowane, co powoduje, że tylko niebieski kolor jest widoczny dla naszego oka. Ta fascynująca struktura działa jak pokój luster, który pozwala tylko niebieskiemu światłu uciec. Dodatkowo, na bazie skrzydła znajduje się barwnik, który wzmacnia niebieski kolor poprzez absorpcję rozproszonego światła czerwonego i zielonego.
Nie tylko motyle
Niebieski kolor w przyrodzie nie występuje tylko u motyli. Inne zwierzęta również tworzą ten kolor dzięki intrygującym mechanizmom. Na przykład, niebieskie pióro Modrosójki Błękitnej zniknie, gdy spojrzymy przez niego, ponieważ zawiera mikroskopowe kulki, które eliminują wszystkie kolory oprócz niebieskiego. Pióra pawia również uzyskują niebieski kolor dzięki strukturom, które odbijają światło w sposób bardziej uporządkowany. Nawet niebieskie oczy, w tym nasze własne, są kolorowane przez struktury, a nie przez barwniki.
Ewolucyjna zagadka
Dlaczego większość niebieskich kolorów w przyrodzie jest tworzona przez struktury, a nie przez barwniki? Naukowcy zadają sobie to pytanie od dawna i jedna z teorii wskazuje, że ptaki i motyle wykształciły zdolność do tworzenia barwników, ale przypadkowo „połknęły bakterię”, która posiadała niebieskie struktury. Od tamtej pory, ptaki i motyle miały zdolność do tworzenia struktur, ale nie były w stanie stworzyć barwników o niebieskim kolorze. Ewolucja znalazła więc sposób na stworzenie niebieskiego koloru poprzez mikroskopowe struktury zamiast barwników.
źródła:
- Prum, R. O., & Torres, R. H. (2003). Structural colouration of avian skin: convergent evolution of coherently scattering dermal collagen arrays. Journal of Experimental Biology, 206(14), 2409-2429.
- Prum, R. O., Quinn, T., & Torres, R. H. (2006). Anatomically diverse butterfly scales all produce structural colours by coherent scattering. Journal of Experimental Biology, 209(4), 748-765.
- Vukusic, P., & Sambles, J. R. (2003). Photonic structures in biology. Nature, 424(6950), 852-855.
- Stavenga, D. G., Leertouwer, H. L., & Marshall, N. J. (2011). Colouration principles of nymphaline butterflies—thin films, melanin, ommochromes and wing scale stacking. Journal of Experimental Biology, 214(2), 215-227.