Paaiškinta „Juodosios skylės“ optinė rojaus paukščio iliuzija

Pin
Send
Share
Send

Juodoji netampa juodesnė už rojaus paukščių patinėlių plunksną, o nauji tyrimai atskleidžia kodėl.

Šių lietingųjų miško paukščių juodiausios plunksnos mikroskopiniu lygmeniu yra iš esmės skirtingos formos, palyginti su įprastomis juodosiomis plunksnomis. Dėl plunksnos nanostruktūros jos yra ypač linkusios išsklaidyti ir absorbuoti šviesą, o tai savo ruožtu daro juos ne tik juodus, bet ir nuobodu juodus, kurie tarsi nubraukia šviesą.

"Juodoji yra tokia ryški ant šių rojaus paukščių. Iš tikrųjų ji atrodo kitaip", - teigė Teresė Feo, Smithsonian instituto Paukščių skyriaus podoktorantė. "Kai žiūrite į juos, jie būna tokie tamsūs, kad jūsų akys negali nukreipti į juos dėmesio. Jūs beveik jaučiatės šiek tiek niūrus".

Juodiausias iš juodų

Rojaus paukščiai labiau žinomi dėl dramatiškai prašmatnių spalvų, nei dėl savo tamsios plunksnos. Jie randami tokiose vietose kaip Indonezija ir Australija ir garsėja savo ilgomis uodegomis, ryškiomis spalvomis ir efektingais poravimosi šokiais.

Patinas Viktorijos šautuvas (Ptiloris victoriae) patinas parodo savo patelės plunksną vynmedyje Malanda mieste, Kvinslende, Australijoje. (Vaizdo kreditas: Martin Willis / Minden Pictures / Newscom)

Nepaisant spalvingų plunksnų, daugelis rūšių sportuoja matines juodąsias plunksnas, kurios yra „tiesiog tokios keistos“, Feo pasakojo „Live Science“. Šis keistumas paskatino Harvardo universiteto studentę Dakotą McCoy pradėti tyrinėti plunksnų struktūrą ir išsiaiškinti, kodėl jie taip gerai sugeria šviesą. Vėliau Feo ir keli kiti kolegos prisijungs prie projekto, kad padėtų atlikti vaizdavimo darbus ir modeliuoti penkių rojaus rūšių paukščių ir dviejų paprastų juodųjų paukščių plunksnų struktūrų optiką.

Naudodami nuskaitymo elektronų mikroskopiją ir kitus ypač artimus vaizdavimo metodus, tyrėjai nustatė, kad superjuodos plunksnos turi neįprastą mikroskopinę struktūrą. Feo sakė, kad įprastos juodųjų plunksnų mikroskopinės šakos paprastai persidengia ir yra plokščios. Super juodos plunksnos, atvirkščiai, turi sudėtingą šakojimosi struktūrą - žiūrint iš arti, šakos atrodo kaip nudžiūvę, susiraukšlėję ąžuolo lapai. Užuot pailsėję lygiai, jie prilimpa prie mažų šakų miškų, kaip ant šerių ant butelio šepetėlio, sakė Feo.

Labai juoda Rojaus šautuvo plunksna („Ptiloris“ rojus), dešinėje, yra tokia juoda dėl savo neįprastos mikrostruktūros, palyginti su juoda plunksna iš mažesnės melampitos („Melampitta lugubris“). Net padengtas auksu (apačioje dešinėje), rojaus paukščio plunksna atrodo ypač juoda. (Vaizdo kreditas: Dakota McCoy)

Padaryti spalvas pop

Ši struktūra iš esmės sulaiko šviesą, nukreipdama ją aplink mažas tuštumas tarp šakų. Kuo daugiau šviesos tokiu būdu išsibarstys, tuo labiau ji neišvengiamai vėl trenks į plunksnos paviršių. Ir kuo daugiau kartų šviesa pataiko į plunksnos paviršių, tuo daugiau galimybių ją absorbuoti, o ne atspindėti žiūrovo akiai.

Rojaus paukščio patinas rodo savo optines iliuzijas primenančias liepsnas per pirmąjį BBC laidos „Žemė plane“ sezoną. (Vaizdo kreditas: BBC)

Tiesą sakant, ypač juodų plunksnų atspindėjimas buvo beveik toks pat menkas, kiek įmanoma, kad sintetinės medžiagos būtų kuo mažiau atspindimos - nuo 0,05 iki 0,31 proc., Pranešė mokslininkai sausio 9 d. Žurnale „Nature Communications“. Palyginimui: įprastos juodos plunksnos atspindi apie 3,2–4,7 procento šviesos.

Feo sakė, kad tik patinai rojuje paukščiai turi šias plunksnines plunksnas. Jie randami tik ant sparnų, komodų ir kitų vietų, kurias paukščiai rodo poravimosi metu. (Dar nežinoma, ar kiti paukščiai turi panašią struktūrą, sakė Feo.) Tyrėjai įtaria, kad patinai, naudodamiesi šviesiai čiulpiančiais plunksnos lopais, savo spalvingus, irisuojančius pleistrus nutaikydami į savotišką optinę iliuziją, pažįstamą kičo meno mylėtojams.

„Jei kada nors žiūrėjote į aksominį Elvio paveikslą, vieną iš tų paveikslų ant aksomo, tos spalvos užklumpa“, - sakė Feo.

Pin
Send
Share
Send