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别再迷恋iPhone塑料蓝,这个用光涂色的翅膀,才
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摘要:撰文 比邻星 此花名为蓝色妖姬,据说十分珍贵。 不过,世间本没有蓝色妖姬,染得色多了也便成了蓝色。蓝色妖姬是一种人工制造的玫瑰品种,通过白玫瑰的转基因外加染色处理,在
撰文 比邻星
此花名为蓝色妖姬,据说十分珍贵。
不过,世间本没有蓝色妖姬,染得色多了也便成了蓝色。蓝色妖姬是一种人工制造的玫瑰品种,通过白玫瑰的转基因外加染色处理,在花瓣中表达了一种叫花翠素的色素(紫罗兰里就有花翠素,所以呈现紫色)。说它罕见倒没错,毕竟人造也很麻烦。
转入紫罗兰的色素基因的玫瑰
(图源:wiki)
纵观整个植物界,蓝色的花的确是稀有物种,它们所占的比重不到10%,而且有很多都不是呈现纯蓝色,而是花青素在碱性条件下发出的蓝紫色。而另一个事实是,据一项研究统计,全世界最受人民喜爱的颜色是蓝色——
蓝色这么好看,为什么不长在花上?
花花当然不会按照人类的喜好来开,它们的一切都是为了生存。要想解答为什么蓝色的花少见,首先要解答一个初中生物课的经典问题:叶子为什么是绿色的?
因为叶绿素。
植物细胞中的叶绿体富含叶绿素
(图源:wiki)
这是个标准答案,可为什么偏偏是叶绿素,而不是叶蓝素呢?叶绿素可以帮助叶片吸收阳光,特别是红橙光和蓝紫光,它们不喜欢绿光,所以绿色光被反射出去,叶片因此呈现出绿色。关键就在这里,叶绿素喜欢吸收蓝色光,是因为蓝色光含有的能量更高。对于植物来说,吸收更高能的光线可以提高能量的吸收效率,它们没有理由放弃这样的光。
(图源:wiki)
如此经济实惠的蓝色光,被植物毫不犹豫的吸收,蓝光反射不出来,自然进入不了人的眼睛,这就是蓝色的植物很少见的原因。
不过动物界并不是这样的光景。比如
大蓝闪蝶
(图源:flicker)
炫彩孔雀
(图源:flicker)
蓝色蜂鸟
(图源:flicker)
不对劲。通常来说,动物身体里的色素很多是依靠吃进去的食物来获取的。比如火烈鸟喜欢吃虾,所以它们的身体粉粉的,假如摄入的食物里类胡萝卜素不足,它们看起来就没那么“火烈”了,会呈现黯淡一些的灰色或白色。
“我要吃虾,我都不粉了。”
(图源:flicker)
世界上蓝色的植物这么少,这些动物到底是从哪里偷来的蓝色呢?
是光。我们刚才提到的所有颜色,都是依靠色素呈现的,它们属于化学色。但大自然还有另一种策略,简单来说就是“用光涂色”,通过表面精细的纳米结构使色光发生干涉和衍射,只保留特定波长的色光。这样的颜色被称为“结构色”(structural color),又名“彩虹色”(?iridescence color)。
从直观视觉上来说,结构色看起来闪着金属光泽,有点像时尚配色里的镭射色。而且在不同的角度观察时,会呈现出不同的色彩。
现在让我们把蓝色大闪蝶的翅膀放在显微镜下。
放大后的蝴蝶翅膀
(图源:KQED Science)
你首先会看到堆积在一起的鳞片。假如你徒手抓过蝴蝶,一定会在手指上留下一些粉末状的东西。那就是蝴蝶翅膀上的鳞片。显微镜下的鳞片排列地错落有致。
继续放大,你会发现鳞片并不是一个简单的薄片,它从侧面看就像是“圣诞树”,有好几层分叉。其实,每层分叉都是一层角质层,厚度在几十至几百纳米,这些角质层本身都是透明的,相邻的角质层之前隔着空气层。
闪蝶翅膀在电子显微镜下的样子
(图源:wiki)
你可以把它想象成Lady M的千层蛋糕。一层奶油一层班戟薄饼,交替排列。
(图源:Lady M)
角质层产生的效应和肥皂泡类似。透明的肥皂泡在阳光下会呈现彩虹般的炫彩。这是因为肥皂泡表面的薄膜会发生薄膜干涉。阳光照向透明的薄膜时,一部分光直接在外表面被反射,我们叫它先头部队。还有一部分先折射进入薄膜,在内表面被反射,再折射出薄膜,我们叫它断后部队。射出薄膜后,先头部队和断后部队的两束光相遇,会发生干涉。
从薄膜先后射出两束反射光线。
文章来源:《塑料》 网址: http://www.slzzs.cn/zonghexinwen/2020/1110/620.html