На самом деле, синих тигров не существует. Так же как не существует синих летучих мышей, синих белок или синих собак. Даже синие киты на самом деле не такие уж и синие. Дело не в том, что животные могут быть всех цветов радуги, но почему-то синий кажется самым редким из всех. Однако, хорошая новость заключается в том, что, когда мы действительно находим синее животное, оно выглядит просто потрясающе. Природа не делает половинчатых решений, когда дело доходит до синего цвета.
Чтобы понять, почему так происходит, нам предстоит погрузиться в эволюцию, химию и некоторые очень крутые законы физики.
Но для начала нам нужно понять, почему животные вообще бывают какого-либо цвета, а для этого мы обратим внимание на бабочек… потому что бабочки потрясающие… и если вы так не думаете, вы ошибаетесь.
Бабочки – это круто. Без всяких вопросов. Это подотряд мотыльков, который стал дневным, а если вы дневное существо, у вас есть преимущество: вы можете использовать свет как инструмент для коммуникации. Возможно, вы это знаете, но из всех насекомых именно бабочки демонстрируют самые яркие и детализированные узоры. И на это есть веская причина:
Цвета на крыльях бабочек передают сообщения, такие как «я ядовит» или «я самец, и это моя территория», но не все цвета бабочек создаются одинаково. Если мы увеличим крыло бабочки, мы увидим, что цвета исходят от крошечных чешуек. Именно так моли и бабочки получили свое научное название.
Оранжевые, красные, желтые, коричневые… все эти чешуйки содержат пигменты, органические молекулы, которые поглощают все цвета, кроме того, который мы видим. Черные чешуйки поглощают все цвета. Животные – от бабочек до птиц и нас с вами – не создают эти пигменты с нуля, они поступают из нашей пищи.
Возможно, вы знаете это благодаря фламинго: они рождаются серыми, но становятся розовыми благодаря пигментам под названием каротиноиды, которые содержатся в ракообразных, которыми они питаются.
Так что по поводу этих цветов: «ты то, что ты ешь». Но не в случае синего. Он другой. Если вы перемещаете камеру, вы можете увидеть, как цвет меняется. Это что-то вроде голограммы. По сути, в тех бабочках нет синего пигмента. Подождите… так они синие, но на самом деле не синие? Это правда! Да.
Лжецы! Лжецы, вы, бабочки! Это синие морфо, возможно, самые красивые бабочки из всех. Я имею в виду… они даже стали эмодзи бабочек. Синий цвет исходит не от пигмента. Он возникает из-за формы самой чешуйки крыла, и когда вы поймете, как это работает, это буквально взрывает мозг. Если мы увеличим чешуйку синих крыльев, мы увидим маленькие гребни.
Если мы сделаем срез чешуйки и посмотрим ближе, мы увидим, что эти гребни похожи на маленькие рождественские елочки. Именно расположение этих «ветвей» придает крыльям морфо их синий цвет. Когда свет попадает на крыло, часть его отражается от верхней поверхности. Но некоторая часть света проходит в слой и отражается от нижней поверхности.
В большинстве случаев для большинства цветов света волны, отражающиеся от верхней и нижней поверхностей, будут не в фазе друг с другом, они будут погашены, и этот свет будет удален. Однако синий свет имеет такую длину волны, что отраженные волны для этого цвета синхронизированы и достигают наших глаз.
Этот «зал зеркал» пропускает только синий свет. Там даже есть пигмент у основания, который поглощает лишний красный и зеленый свет, чтобы синий цвет был еще чище. Так получается этот потрясающий иридесцентный синий цвет. Это создается микроскопической структурой самого крыла.
Все это происходит из-за того, как свет преломляется, когда переходит из воздуха в другой материал. Так что если мы заполним все эти крошечные промежутки чем-то другим, например, алкоголем, синий цвет исчезнет.
Технически это «изменяет показатель преломления», но если говорить проще, то это значит, что синий свет больше не преломляется нужным образом. Микроскопический светофильтр сломан. Пока алкоголь не испарится. И тогда цвет вернется. Но эти бабочки живут в тропических лесах.
Чешуйки их крыльев сделаны из материала, который естественным образом отталкивает воду. А как насчет этого пера сойки? Если мы посмотрим через него, цвет полностью исчезает. Нет синего пигмента. Каждая ворсинка пера содержит микроскопические светорассеивающие шарики, расположенные так, что всё, кроме синего света, поглощается.
В отличие от сильно упорядоченных структур, которые мы находим в крыльях бабочек, структуры в перьях более хаотичны, как пена, поэтому цвет выглядит более равномерным со всех направлений.
Хвостовые перья павлина? Опять же, это форма пера, а не пигмент. Но здесь структуры, отражающие свет, более упорядочены, как кристалл, поэтому цвет ярче с определенных углов. Даже у обезьян… ОЙ, давайте оставим это в рамках приличий! Даже тот цвет создается добавлением и вычитанием световых волн благодаря структурам в коже, а не пигментам.
И да, даже ваши голубые глаза окрашены структурами, а не пигментами. Почти все самые синие существа за пределами океана создают свои цвета с помощью микроскопических структур, и каждая из них немного отличается. Ни один позвоночный, ни одна птица, млекопитающее или рептилия, насколько нам известно, не создает синий пигмент на своем теле.
На самом деле, только одна известная бабочка взломала код создания истинного синего пигмента. Синий как пигмент в природе встречается очень редко. Но есть одно исключение, о котором мы знаем, это бабочки из рода Olivae. У них эволюционировал синий пигмент. Они не очень распространены, и мы о них мало что знаем, и я не знаю ни одного другого синего пигмента.
Это очень особенная бабочка. Почему почти весь синий цвет в природе создается с помощью структур, а не пигментов, как все остальное? Я задавал этот вопрос нескольким ученым, которые изучают цвет, и вот их лучшая теория на данный момент: Когда-то давно, птицы и бабочки развили способность видеть синий свет.
Но они еще не умели окрашивать свои тела в этот цвет. Но если бы они могли, это было бы как разница между ранними альбомами Битлз и Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band. Это означало новые возможности для общения и выживания. Создание синего пигмента – как из ниоткуда – потребовало бы разработки новой химии, а такого рецепта просто нельзя было добавить в их гены.
Гораздо проще было для эволюции слегка изменить форму их тела на микроскопическом уровне и с помощью физики создать синий цвет. Они решили биологическую проблему с помощью инженерии.
Что мне нравится в этом, так это то, что эти цвета на протяжении сотен лет восхищали любопытных людей. После того, как Роберт Гук рассматривал перья павлина под одним из первых микроскопов в 1600-х годах, он написал: «эти цвета – лишь фантастические».
Даже Исаак Ньютон заметил, что с этими синими цветами что-то необычное, и ученые изучают это с тех пор. Не только потому, что наука интересна, но и потому, что это красиво.
Если вам нравится читать статьи на нашем канале и вы хотите помочь в его развитии, вы можете поддержать канал донатом: