Разгадан секрет очень черных крыльев райских птиц - Мастерок.жж.рф
?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry



Американские ученые, заинтригованные глубокой черной окраской перьев некоторых видов райских птиц, изучили их строение под электронным микроскопом. Выяснилось, что черный цвет обусловлен не пигментами — меланинами — как это обычно бывает у птиц.

А вот чем...

Все дело в строении бородок пера, на концах которых есть «бахрома» из нановыростов. Такая структура отлично поглощает свет — до 99,95% видимого спектра, что и приводит к очень насыщенной черной окраске. По показателю поглощения перья райских птиц близки к Vantablack — самому черному из известных материалов.

В живой природе цвет может формироваться двумя способами — пигментным и структурным. В первом случае он возникает благодаря специальным молекулам — пигментам, которые избирательно поглощают, отражают или испускают свет с определенной длиной волны. Во втором случае цвет зависит от структуры поверхности, на которую падает свет и которая его избирательно поглощает и/или отражает. Частный вариант структурной окраски — структурная абсорбция, то есть поглощение света поверхностью. Если таким образом поглощается весь или почти весь видимый спектр, получается черная окраска.

Для начала перья изучали с помощью спектрофотометра и дейтерий-галогенового источника света DH-2000-BAL фирмы Ocean Optics. Этот источник, благодаря дейтериевой и галогеновой лампам, а также специальным фильтрам, может, в частности, давать на выходе свет заданной интенсивности, в составе которого в равной степени представлен весь видимый спектр. Это позволяет избежать искажений в спектрах изучаемых образцов, поскольку они освещаются сбалансированным световым пучком.



Отражательная способность (% отраженного света) перьев шести видов райских птиц и мелампитты.


Спектрофотометрия показала, что суперчерное оперение отражает всего 0,05–0,31% света (то есть поглощает до 99,95% видимого спектра). А обычные черные перья (райской вороны, мелампитты, и те, что были взяты со спины чудесной райской птицы) отражают на один, а то и на два порядка больше: 3,2–4,7% излучения.

Эти значения говорят о том, что светопоглощательная способность суперчерных перьев райских птиц приближается к искусственным материалам с очень высокой степенью поглощения. Так, самый черный на сегодня материал — Vantablack — поглощает 99,965% видимого света. Vantablack состоит из вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, а поглощение происходит за счет того, что свет проникает внутрь материала, где происходит многократное отражение от стенок нанотрубок.





Помимо перьев райских птиц хорошо поглощают свет крылья некоторых бабочек. Поглощая до 98–99% видимого света, она также выглядят очень черными. Это связано с особой микроструктурой чешуек. (Напомним, что крылья бабочек покрыты маленькими чешуйками, налегающими одна на другую по принципу черепицы.) Суперчерные чешуйки самца бабочки Troides aeacus из семейства парусников (Papilionidae, рис. а) состоят из верхней антибликовой части и тонкой пленки под ней. Верхняя часть состоит из равномерно распределенных Λ-образных гребней.

Гребни соединены между собой перемычками — жилками. В результате образуется решетка с продолговатыми отверстиями размерами около 490×380 нм (и диагональю около 620 нм, рис. с–e).






Поскольку длина волны видимого света попадает в диапазон 380–780 нм, размеры отверстий позволяют проникать в них большей части видимого света. Фотоны света «заходят» в отверстия и многократно отражаются от них. Свет с большей длиной волны отражается в основном от гребней, так как внутрь отверстий пройти не может. Многократное отражение приводит к поглощению света — так же, как и в случае Vantablack.


Низкая отражающая способность перьев делает этих птиц как будто плоскими: особенно странно это выглядит, когда самец L. superba исполняет перед самкой брачный танец. Как видно на фотографии, в некоторые моменты этого танца самец превращается в совершенно плоскую черную фигуру с лазоревым узором:






Исследователи полагают, что чернота перьев развилась у райских птиц вследствие полового отбора; на фоне бархатистого глубокого черного яркие элементы их оперения выглядят более выигрышно и дают преимущество самцам с максимально черными перьями во время брачных ритуалов, которые у райских птиц всегда включают демонстрацию парадного плюмажа.

«Перья черных райских птиц очень жесткие и прочные, и сделаны из очень дешевого материала. Если нам удастся описать структуру перьев так, чтобы мы могли напечатать нечто подобное на 3D-принтере, я уверен, мы нашли бы применение такому материалу», — рассказывает в интервью Wired орнитолог из Калифорнийской академии наук Джек Дамбакер (Jack Dumbacher).






Райские птицы (лат. Paradisaeidae, англ. Bird of Paradise) — ближайшие родственники нашим воронам и величиной бывают от сойки до жаворонка.

Первые шкурки райских птиц произвели в Европе настоящую сенсацию. Их привезли в Испанию в 1522 г. моряки с единственного из четырёх кораблей Магеллана, вернувшегося на родину. Шкурки были без ног и костей. И, несмотря на заверения Пигафетты, историографа этого плавания, в том, что ноги у райских птиц есть, на века воцарилась легенда: не нужны райским птицам ноги, потому что от рождения до смерти живут они будто бы в воздухе, питаясь «небесной росой». Размножаются и высиживают птенцов тоже на лету: на спине у самца лежат яйца, самка, сидя сверху, их согревает.

И только в 1824 г. французский судовой врач Рене Лессон увидел в лесах Новой Гвинеи живую райскую птицу: она была с ногами и бодро прыгала по веткам! Райских птиц убивали десятками тысяч, их перья покупались для дамских шляпок и других украшений. Только за несколько лет немецкой колонизации северо-востока Новой Гвинеи с этого острова вывезли более 50 тыс. шкурок райских птиц.





Теперь охота на них запрещена, кроме тех случаев, когда она ведётся в научных целях, а также для нужд папуасов, столетиями украшавших себя их перьями. Прежде для изготовления таких украшений уничтожалось не так уж много райских птиц

В последние годы, когда туристы во множестве приезжают смотреть на местные национальные праздники, украшения из перьев, в которые наряжены танцоры на праздниках, стали стоить не меньше миллиона долларов. Такую новую угрозу райским птицам принесла цивилизация в леса Новой Гвинеи и других ближайших островов, где они водятся.

[источники]источники
https://masterok.livejournal.com/1429016.html
https://www.popmech.ru/science/news-404952-uchenye-obyasnili-pochemu-samye-chernye-v-mire-pticy-takie-chernye
https://elementy.ru/novosti_nauki/433191/Razgadan_sekret_ochen_chernykh_krylev_rayskikh_ptits



Subscribe to  masterok

Posts from This Journal by “Птицы” Tag

  • Защищает гнездо

    А если гнездо перенести - птица вернется туда? Как ей вообще показать, куда перенесли гнездо? Вдруг она его потеряет из виду, когда будут…

  • Птичка убивает крупных жертв, вращая их на клюве

    Эти птички — сорокопуты. Раньше ученые не знали, как такие маленькие существа могут умерщвлять мышей и других млекопитающих размерами больше их…

  • Что за ужас?

    Если честно я сам был в шоке, когда увидел такое. Это почти "Чужой" какой то! Смотрим подробности... Это воскоклювый попугай, если…

promo masterok январь 2, 12:00 46
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

Comments

( 2 comments — Leave a comment )
independent_msk
Jan. 28th, 2018 05:34 pm (UTC)
Как говорится - "Сорри Джексон". Нановыростов под электронником на представленных картинках не увидел...
nepuc
Jan. 31st, 2018 03:33 pm (UTC)
Надо в Сколково экземпляр отослать для изучения нанотехнологий.
( 2 comments — Leave a comment )

Profile

О нашем центре
Сеть EPILAS – это уникальные медицинские центры, предоставляющие косметологические услуги премиального уровня по самым низким ценам в Москве.

Современная аппаратная косметология с применением лучших лазеров из Германии позволяет неинвазивно добиваться невероятных, а главное стойких результатов в борьбе с нежелательными волосами на теле, разглаживанием морщин на лице, отбеливанием кожи в любой зоне и лечения акне.

masterok
Masterok (Валерий)
Хочу все знать

Latest Month

September 2018
S M T W T F S
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Tags

Powered by LiveJournal.com