Пояснена оптична ілюзія «Райська птах» «Чорна діра»

Pin
Send
Share
Send

Чорний не стає набагато чорнішим за оперення чоловічих райських птахів, і нові дослідження виявляють, чому.

Найменші пір’я цих птахів дощових лісів принципово різної форми, на мікроскопічному рівні, порівняно з звичайними чорними пір’ями. Наноструктура пір'я робить їх особливо схильними до розсіювання та реабсорбції світла, а це, в свою чергу, робить їх не тільки чорними, але й тьмяним чорним, який, здається, вибиває світло.

"Чорний настільки вражає цих райських птахів. Це насправді виглядає інакше", - сказала Тереза ​​Фео, докторантура з відділу птахів інституту Смітсонівського інституту. "Коли ти дивишся на них, вони такі темні, що твої очі не можуть зосередитись на них. Ти майже відчуваєш трохи запаморочення".

Найменші чорні

Райські птахи більш відомі своїми драматично кричущими кольорами, ніж темним оперенням. Вони зустрічаються в таких місцях, як Індонезія та Австралія, і славляться своїми довгими хвостами, яскравими кольорами та витонченими танцями спаровування.

Чоловік стрілець Вікторії (Ptiloris victoriae) самець демонструє своє оперення для самки на лозі в Маланді, штат Квінсленд, Австралія. (Кредитна графіка: Мартін Вілліс / Minden Pictures / Newscom)

Поряд з їх різнокольоровими пір'ям, хоча, багато видів спорту мають матові чорні пір'я, які "просто такі дивні", Фео розповів Live Science. Це дивацтво спонукало аспіранта Гарвардського університету Дакоту Маккой почати вивчати структуру пір, щоб зрозуміти, чому вони так добре поглинають світло. Піо та декілька інших колег пізніше приєднаються до проекту, щоб допомогти виконати візуалізацію та моделювати оптику структур пір'я п’яти видів райських птахів та двох простих видів чорних птахів.

Використовуючи скануючу електронну мікроскопію та інші надзвичайно близькі методи візуалізації, дослідники виявили, що над чорні пір’я мають незвичайну мікроскопічну структуру. Найменші мікроскопічні гілки чорних пір'я зазвичай перекриваються один одному і лежать рівно, сказав Фео. З іншого боку, над чорні пір’я мають складну гіллясту структуру - при огляді впритул гілки виглядають як висушені, згорнуті дубовим листям. Замість того, щоб відпочивати плоско, вони стирчать у маленьких лісах гілок, як щетина на пляшці з пляшкою, сказав Фео.

Супер чорне пір’я райської птахи (Ptiloris paradiseus), справа настільки чорна через незвичайну мікроструктуру, порівняно з чорним пір'ям із меншої мелампітти (Мелампітта-лугубрис). Навіть при покритті золотом (праворуч знизу) пір’я райського птаха здається надто чорним. (Зображення: Дакота Маккой)

Створення кольорів поп

Ця структура, по суті, захоплює світло, підстрибуючи його навколо крихітних порожнеч між гілками. Чим більше світла розсіюється таким чином, тим більше воно неминуче знову потрапляє на поверхню пір’я. І чим більше разів світло потрапляє на поверхню пір’я, тим більше можливостей для його поглинання, а не відбиття перед оком глядача.

Чоловічий райський птах демонструє своє оптичне ілюзійне оперення під час 1 сезону BBC "Планета Земля". (Кредитна графіка: BBC)

Насправді, коефіцієнт відбиття над чорних пір'я був майже таким же низьким, як багато синтетичних матеріалів, зроблених максимально невідбиваючими, - від 0,05 до 0,31 відсотка, - повідомили дослідники 9 січня в журналі Nature Communications. Для порівняння, звичайні чорні пір'я відбивають близько 3,2 до 4,7 відсотка світла.

Тільки райські птахи-чоловіки мають ці пір'я ультрасвіт, і вони зустрічаються лише на крилах, грудях та інших місцях, які птахи демонструють під час спаровування. (Досі невідомо, чи мають інші птахи подібні структури, - сказав Фео.) Дослідники підозрюють, що самці використовують світло-смоктальні плями оперення, щоб відкласти свої різнокольорові райдужні патьоки у вигляді оптичної ілюзії, знайомої любителям кітч-мистецтва.

"Якщо ви коли-небудь дивилися на оксамитову картину Елвіса, одну з таких картин з оксамиту, ці кольори попсуються", - сказав Фео.

Pin
Send
Share
Send