Giải thích về ảo ảnh quang học của 'Hố đen' về loài chim thiên đường

Pin
Send
Share
Send

Màu đen không đen hơn bộ lông của những con chim thiên đường và nghiên cứu mới tiết lộ lý do tại sao.

Những chiếc lông đen nhất của những con chim rừng nhiệt đới này có hình dạng cơ bản khác nhau, ở mức độ vi mô, so với lông đen thông thường. Cấu trúc nanô của lông vũ khiến chúng đặc biệt dễ bị tán xạ và tái hấp thụ ánh sáng, và điều đó khiến chúng không chỉ có màu đen mà còn có màu đen xỉn dường như đánh bay ánh sáng.

"Màu đen rất nổi bật trên những con chim thiên đường. Nó thực sự trông khác biệt", Teresa Feo, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Bộ phận Chim của Viện Smithsonian nói. "Khi bạn nhìn vào chúng, chúng rất tối, mắt bạn không thể tập trung vào chúng. Bạn gần như cảm thấy hơi gượng gạo."

Đen nhất của người da đen

Chim thiên đường được biết đến với màu sắc rực rỡ đáng kinh ngạc hơn bộ lông sẫm màu của chúng. Chúng được tìm thấy ở những nơi như Indonesia và Úc, và nổi tiếng với đuôi dài, màu sắc tươi sáng và điệu nhảy giao phối sặc sỡ.

Một con chim săn mồi Victoria Victoria (Ptiloris victoriae) con đực trưng bày bộ lông của nó cho một con cái trên cây nho ở Malanda, Queensland, Australia. (Tín dụng hình ảnh: Martin Willis / Hình ảnh Minden / Newscom)

Tuy nhiên, bên cạnh bộ lông sặc sỡ của chúng, nhiều loài có lông màu đen mờ "thật kỳ lạ", Feo nói với Live Science. Sự kỳ lạ này đã thúc đẩy sinh viên tốt nghiệp Harvard, McC McCoy bắt đầu nghiên cứu cấu trúc của lông vũ để tìm ra lý do tại sao chúng rất giỏi hấp thụ ánh sáng. Feo và một số đồng nghiệp khác sau đó sẽ tham gia dự án để giúp thực hiện công việc chụp ảnh và mô hình hóa quang học của các cấu trúc lông vũ của năm loài chim thiên đường và hai loài chim đen đơn giản.

Sử dụng kính hiển vi điện tử quét và các phương pháp hình ảnh cực kỳ gần gũi khác, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những chiếc lông siêu đen có cấu trúc kính hiển vi khác thường. Các nhánh siêu nhỏ nhỏ nhất của lông đen thường mọc chồng lên nhau và nằm thẳng, Feo nói. Mặt khác, lông siêu đen có cấu trúc phân nhánh phức tạp - khi nhìn gần, các nhánh trông giống như lá sồi khô, cuộn tròn. Thay vì nghỉ ngơi bằng phẳng, chúng dính vào những khu rừng nhỏ của cành cây, giống như những chiếc lông trên bàn chải chai, Feo nói.

Bộ lông siêu đen của loài súng trường Paradise (Thiên đường Ptiloris), ở bên phải, rất đen vì cấu trúc vi mô khác thường của nó, so với lông đen từ một melampitta ít hơn (Melampitta lugubris). Ngay cả khi được phủ vàng (phía dưới bên phải), con chim thiên đường xuất hiện siêu đen. (Ảnh tín dụng: Dakota McCoy)

Làm cho màu sắc bật

Cấu trúc này về cơ bản bẫy ánh sáng, dội lại xung quanh các khoảng trống nhỏ giữa các nhánh. Càng nhiều ánh sáng tán xạ theo cách này, nó càng chắc chắn chạm vào bề mặt của lông vũ một lần nữa. Và càng nhiều lần ánh sáng chiếu vào bề mặt lông vũ, càng có nhiều cơ hội để nó được hấp thụ hơn là phản chiếu đến mắt người xem.

Một con chim thiên đường đực khoe bộ lông giống như ảo ảnh quang học trong phần 1 của "Hành tinh Trái đất" của BBC. (Ảnh tín dụng: BBC)

Trên thực tế, độ phản xạ của lông siêu đen gần như thấp bằng nhiều vật liệu tổng hợp được tạo ra để không phản xạ nhất có thể, trong khoảng 0,05 đến 0,31%, các nhà nghiên cứu đã báo cáo vào ngày 9 tháng 1 trên tạp chí Nature Communications. Để so sánh, lông đen thông thường phản chiếu khoảng 3,2 đến 4,7 phần trăm ánh sáng.

Chỉ những con chim thiên đường mới có những chiếc lông vũ siêu nhỏ này, Feo nói, và chúng chỉ được tìm thấy trên cánh, rương và những nơi khác mà những con chim thể hiện trong màn hình giao phối. .

"Nếu bạn đã từng nhìn vào một bức tranh Elvis nhung, một trong những bức tranh đó trên nhung, những màu đó bật lên," Feo nói.

Pin
Send
Share
Send