Синий — один из самых редких цветов в природе, особенно у птиц и их оперения. В отличие от других цветов, таких как красный, желтый и коричневый, которые возникают из-за пигментов, синий — это структурный цвет, который возникает из-за физической структуры и расположения бородок и бородок перьев. Только несколько птиц развили способность производить синий цвет с помощью своих перьев.
Несколько кратких фактов о синих перьях:
– Синий цвет в перьях возникает из-за рассеивания света через наноструктуры в бородках. Это называется структурной окраской.
– Это очень редкое явление, только около 10% известных видов птиц имеют хотя бы немного синего оперения.
– Самые яркие синие цвета производятся оптическими эффектами в бородках, которые имеют сложную наноструктуру.
– Синие перья чаще всего встречаются в небольших декоративных пятнах на птицах, а не покрывают все тело.
– Некоторые распространенные птицы с синим оперением – это голубые сойки, лазурные птицы, голубоногие олуши и павлины.
В отличие от других пигментов перьев, которые производятся в результате метаболических процессов, синий цвет является структурным цветом, который зависит от физической структуры пера для отражения синих длин волн света. Вот как это работает:
– Кератин, коллаген и воздушные пространства в бородках перьев создают слои с разной плотностью.
– Когда белый свет попадает на эти слои, разная плотность вызывает интерференцию, которая отражает обратно в основном синие длины волн.
– Конкретный оттенок синего зависит от толщины и регулярности слоев кератина, которые действуют как дифракционная решетка.
– Лучшие синие цвета получаются, когда слои кератина чрезвычайно тонкие (наноразмера) и однородные, что обеспечивает максимальную конструктивную интерференцию синего цвета.
Итак, вкратце, синие перья получают свой цвет от специализированных наноструктур меланина, кератина и воздуха, которые избирательно рассеивают синий свет посредством эффектов интерференции. Это требует точной самосборки микроструктуры пера.
Синий цвет обычно ограничивается небольшими пятнами или пятнами цвета на птице, а не покрывает все тело. Некоторые ключевые области, где часто встречаются синие перья:
– Синие пятна вокруг глаз, темени и кроющих перьев ушей головы. Пример: голубоногая олуша
– Синие «плечевые» пятна на малых кроющих перьях крыла и второстепенных маховых. Пример: голубая сойка
– Синие надхвостье или оперение нижней части спины. Пример: синяя птица
– Синие хвостовые перья. Пример: перья хвоста павлина
– Синяя кожа и клюв. Пример: некоторые птицы-носороги и турако
Самые сложные и яркие синие цвета производятся не основными бородками перьев, а микроскопическими структурами в бородках. У бородок есть специализированные ребра, которые образуют губчатую бета-кератиновую матрицу, окружающую воздушные карманы и меланин. Это создает оптическую наноструктуру, которая очень интенсивно отражает синий цвет под определенными углами.
| Виды птиц | Расположение синих перьев |
|---|---|
| Голубая сойка | Корона, хвост, крылья |
| Синяя птица | Горло, хвост, крестец |
| Голубоногая олуша | Кольцо вокруг глаза, ноги |
| Павлин | Перья поезда |
Вот некоторые из самых ярких и известных видов птиц, которые демонстрируют синюю окраску оперения:
– Голубые сойки – Сойки – одни из самых ярко-синих птиц. Гребень и перья на спине имеют насыщенный синий цвет.
– Синие птицы – Наиболее известная североамериканская восточная синяя птица. Самцы имеют темно-синюю окраску на спине, крыльях и хвосте.
– Голубоногая олуша – Морская птица с яркими пудрово-голубыми ногами и кольцами вокруг глаз. На самом деле их перья коричневые.
– Зимородки – Птицы, охотящиеся на рыбу, такие как обыкновенный зимородок с бирюзово-голубыми перьями на спине и крыльях.
– Сизоворонки – Семейство птиц Старого Света с яркими синими перьями, таких как сиренегрудая сизоворонка.
– Щурки – Родственники сизоворонок, эти птицы, такие как радужная щурка, имеют зеленовато-голубые перья.
– Павлин – Знаменитые переливающиеся сине-зеленые перья на хвосте, которые можно устанавливать в экспозициях.
– Попугаи – Некоторые виды попугаев, такие как гиацинтовые ара, имеют различные оттенки синего оперения.
– Расписные малюры – Крошечные птички, такие как великолепный австралийский расписной малюр, имеют яркие синие пятна.
– Индигоптицы – Африканские вьюркообразные птицы с насыщенным индигово-синим оперением, получившим свое название вполне обоснованно.
Как вы можете видеть, синий цвет встречается у многих разных семейств птиц и в разных местах, но он относительно редок по сравнению с красными, желтыми и коричневыми пигментами перьев. Структурный синий цвет может быть довольно ярким там, где он появляется.
Помимо синих перьев, есть и другие необычные способы, которыми птицы могут демонстрировать синий цвет:
– Синяя кожа – Кожа некоторых птиц может иметь синие оттенки, например, морда птицы-носорога.
– Синий клюв – Массивный клюв тукана Токо может приобретать серо-голубой цвет.
– Синие ноги – Ноги голубоногих олуш имеют ярко-голубой оттенок.
– Голубые глаза – У некоторых хищных птиц, таких как полярная сова, пронзительно-голубые глаза.
– Синяя плоть – Плоть вокруг глаз дикой индейки синяя.
– Синие яйца – Яйца малиновок и некоторых других птиц часто имеют красивый сине-зеленый цвет.
Так что синий цвет может встречаться не только в перьях, но в некоторых особых случаях и на голых частях птиц. Но синий цвет перьев является наиболее распространенным и визуально ярким.
Если синий цвет такой красивый, почему мы не видим птиц, которые полностью синие? Есть несколько основных причин:
– Синий цвет является одним из самых редких цветов перьев из-за трудностей в его производстве.
– Наноструктуры, которые создают синий цвет, создаются только в специализированных участках.
– Синий цвет очень заметен, поэтому большие участки могут увеличить риск нападения хищников.
– Синий цвет сильно зависит от угла обзора и исчезает с некоторых углов обзора.
– Сочетание синего цвета с другими цветами (желтым, красным, черным) создает привлекательные узоры.
Таким образом, по сути, яркие синие цвета привлекают много внимания, не работают со всех сторон и требуют больших метаболических затрат для производства по всей птице. Вот почему большинство синих видов благоразумно используют его в привлекательных пятнах и украшениях для привлечения партнеров.
Синий — один из наименее распространенных цветов среди видов птиц по сравнению с другими цветами пигмента перьев:
– **Коричневый** — очень распространенный, встречается примерно у 75% известных видов птиц. Легко производится с помощью пигментов меланина.
– **Красный** — также распространен, примерно у 25% видов. Производится каротиноидными пигментами.
– **Желтый** — частота такая же, как у красного, около 25% видов. Из различных пигментов каротиноидов и пситтакофульвина.
– **Зеленый** – встречается редко, около 10% видов – обычно требует смеси желтого и синего.
– **Синий** – встречается довольно редко, всего у 10% или менее видов. Требует специализированных наноструктур.
– **Черный** – встречается также редко, у 15% видов. Вызван высокой концентрацией меланина.
– **Оранжевый, розовый** – встречается еще реже, 5% или менее. Пигменты, которые трудно накапливать.
Таким образом, среди часто встречающихся цветов перьев синий, безусловно, является одним из наименее распространенных из-за его специализированного производства. Но там, где это происходит, оно создает привлекающую внимание вспышку цвета.
Поскольку для получения синего цвета необходимы сложные наноструктуры, как синие перья эволюционировали с течением времени? Вот некоторые из ведущих теорий:
– Началось с базальных птиц, таких как Archaeopteryx, у которых был черный меланин и свободные перьевые бородки.
– Мутации привели к более широкому расстоянию между бородками, что позволило рассеивать свет.
– Отбор на радужность усилил регулярность расстояний.
– Узлы и ребра бородок сталиПоявились специализированные синие бородки.
– Дальнейшие мутации оптимизировали толщину ребер для длин волн синего цвета.
– Половой отбор привел к быстрой эволюции сложных синих узоров.
Так из простых начал возник синий цвет, который был усилен половым отбором. Это остается относительно редким, но дает большие преимущества в привлечении партнеров, когда это происходит. Яркость многих птиц напрямую обусловлена мигающими синими пятнами в их оперении.
Некоторые виды развили синие перья не для сексуальной демонстрации, а для имитации других синих видов. Эта защитная мимикрия позволяет птицам копировать предупреждающие проявления опасных видов. Вот несколько примеров:
– Безобидные молочные змеи имитируют цветовые узоры смертоносных коралловых змей.
– Бабочки-вице-короли напоминают оранжевый и черный цвета монарха в качестве предупреждения.
– Маленькие певчие птицы имитируют окраску более крупных ястребов и сов.
У птиц примеры синей имитации включают:
– Самки индиговообразных птиц имитируют узоры оперения других видов вьюрков.
– Кукушки, такие как азиатский коэль, напоминают синую окраску своих хозяев.
– Паразитические кукушечьи вьюрки откладывают яйца в гнезда лазоревок и других птиц.
Таким образом, синий цвет может также играть роль в системах мимикрии, а не только в привлечении партнера. Но половой отбор остается доминирующей эволюционной силой, стоящей за яркостью синих перьев.
Хотя синий цвет необычен в природе, он служит важным целям для небольшого числа видов птиц, которые имеют синие оттенки:
– **Половой отбор** – Птицы с синим оперением часто более привлекательны для самок. Это стимулирует эволюцию сложной синей орнаментации.
– **Распознавание видов** – Синие области могут помочь птицам идентифицировать свой собственный вид среди множества коричневых, черных или зеленых птиц.
– **Камуфляж** – Некоторые синие перья помогают птицам сливаться с синим небом, водой или растительностью.
– **Предупреждающая окраска** – Яркие синие пятна могут предупреждать соперников и хищников об агрессии или токсичности.
– **Мимикрия** – Синее оперение помогает безвредным видам имитировать внешний вид других синих птиц.
Таким образом, синяя окраска играет различные роли в выборе партнера, маскировке, мимикрии и сигнализации – ключевых движущих силах в эволюции окраски и узоров птиц. Несмотря на то, что синий цвет затратен с точки зрения метаболизма, он дает преимущества, которые поддерживают его яркое присутствие у некоторых из самых впечатляющих птиц в мире.
Подводя итог, можно сказать, что синяя окраска в перьях птиц встречается крайне редко и является особенной. В отличие от других пигментов перьев, синий цвет требует специализированных наноструктур для получения посредством рассеивания света. Яркие синие перья чаще всего встречаются в небольших участках и областях, чтобы привлекать партнеров, отпугивать хищников и имитировать другие виды. Несколько семейств птиц, таких как сойки, сизоворонки и щурки, обладают наиболее интенсивным синим цветом. Несмотря на сложность получения, синие перья обеспечивают важное адаптивное преимущество для небольшого подвида птиц, которые несут эти красивые оттенки. Для этих видов яркость, добавляемая вспышками синего цвета, играет ключевую роль в их поведении и эволюции.