Какой самый редкий цвет в природе?

thumbnailUrl

What is the rarest color in nature? - Victoria Hwang • Какой самый редкий цвет в природе?

Discover what colors are the most rare to see in nature, and how physics and evolution drive their scarcity. -- Plants, animals, or minerals found in nature bear almost every color imaginable. There are two factors that influence what hues you see in…Какой самый редкий цвет в природе? - 3845972

PT5M5S

True

2022-06-09T22:14:32+03:00

embedUrl

Источник

Каждый цвет, который вы видите перед собой, можно найти в природе. Некоторые растения, животные или минералы имеют почти все мыслимые оттенки. Но какой из этих цветов вы меньше всего встретите в естественном мире?



Есть два фактора, которые определяют редкость цвета в природе: физика и эволюция. Начнем с физики. Цвета генерируются, когда длины волн света взаимодействуют с объектами, и большинство цветов, которые вы видите за пределами экрана, создаются одним из двух способов.



В цветах, основанных на поглощении, определенные длины волн поглощаются объектом, а другие нет. Результатом является матовый окончательный цвет, созданный этими оставшимися световыми волнами. В эту категорию попадают большинство встречающихся в природе цветов, в том числе цвета многих фруктов и цветов. Растения полны соединений, называемых пигментами, которые поглощают световые волны в рамках фотосинтеза — процесса, посредством которого они преобразуют солнечный свет в энергию.



В то время как разные растения выработали разные пигменты, которые приводят к разным цветам, волны с более высокой энергией поглощаются легче, чем с более низкой энергией. Синий свет имеет одну из самых высоких длин волн в видимом спектре. Многочисленные пигменты эволюционировали, чтобы поглощать синий свет, в том числе хлорофилл, который поглощает синие и красные длины волн, создавая характерный для природы зеленый цвет. Тем не менее, зеленый свет по-прежнему довольно энергичен, и наиболее распространенный класс пигментов эволюционировал, чтобы поглощать эти длины волн. Существует более 1100 типов каротиноидов, пигментов, которые поглощают синий и зеленый свет с высокой энергией, оставляя красный и желтый свет с меньшей энергией. Хотя каротиноиды присутствуют в большинстве зеленых растений, они становятся видимыми только каждую осень, когда хлорофилл расщепляется для сохранения энергии на зиму. Но независимо от того, работают ли они по отдельности или бок о бок, эти пигменты поглощают синий свет практически во всех растениях. Даже фрукты и цветы, которые кажутся голубыми, на самом деле имеют красный или фиолетовый пигмент, который действительно становится синим только при определенных химических условиях.



Итак, синий — самый редкий цвет в природе? Не совсем. Поглощение — это лишь один из двух основных способов, с помощью которых свет создает цвет. Во втором методе некоторые длины волн рассеиваются и усиливаются, подавляя другие, чтобы определить окончательный цвет объекта. Эти структурные цвета возникают из-за того, что некоторые окружающие нас объекты состоят из микроскопических частиц, которые могут образовывать наноструктуры, мешающие видимому свету. Например, это перо не имеет синего пигмента. Но когда на него падает свет, электроны в его наноструктуре вибрируют с той же частотой, что и вес. Это заставляет частицы испускать новую волну с той же частотой, запуск цепной реакции, которая усиливает и рассеивает синий свет.



Наноструктуры различных форм и размеров рассеивают волны разной длины, но обычно они легче всего рассеивают длины волн высоких энергий, что делает синий цвет наиболее распространенным структурным цветом. Между тем, низкоэнергетические длины волн, такие как красный, лишь слабо рассеиваются. Даже когда что-то развивает специфические наноструктуры, которые сильно рассеивают красный свет, они все равно резонируют с другими длинами волн, становясь красными только под некоторыми углами освещения и наблюдения.



Это дает нам двух претендентов на самый редкий цвет в природе: матовый синий, основанный на поглощении, и структурный переливающийся красный. Среди этих двух структурные красные встречаются гораздо реже. Лишь немногие животные и камни излучают красный свет, и никто из них не излучает исключительно красный свет. Но поскольку красный и синий в одном отношении редки, а в другом распространены, мы на самом деле довольно часто видим оба цвета. Итак, какой цвет наименее вероятно будет генерироваться в структурных формах и формах, основанных на поглощении?



Ответ – фиолетовый. Не путать с пурпурным, который представляет собой просто сочетание красного и синего света. В отличие от него фиолетовый занимает небольшую часть спектра видимого света. Есть только несколько наноструктур, достаточно точных, чтобы рассеивать исключительно фиолетовый свет. А фиолетовые длины волн даже более энергичны, чем синие, что делает их более вероятными для поглощения пигментом. Так что, если вы когда-нибудь наткнетесь на переливающиеся фиолетовые крылья пурпурной императорской бабочки, найдите секунду, чтобы оценить одно из самых редких зрелищ природы.

Спасибо за интересную информацию.

В то время как разные растения выработали разные пигменты, которые приводят к разным цветам,

А у животных вырабатывается только два вида пигментов, чёрный и красно-жёлтый.
Всё многообразие окрасов шерсти у зверей и цвета волос у людей образовано различым соотношением и концентрацией пигментных гранул эумеланина и феумеланина.
У птичек такая же история, только у них имеется ещё и дополнительная способность синтезировать некоторые другие пигменты из еды, добавляя их в свою окраску.
Рыжий цвет волос у людей, у некоторых собак и у домашних рыжих кошек, получается из-за отсутствия в волосах\шерсти чёрного пигмента. А судя по тому, что рыжие люди легко обгорают на солнце, у них и в коже его маловато.
Да уж, у цветуёчков жизнь выглядит гораздо ярче и красивШе.

У птичек такая же история

Структурные цвета, в окраске перьев у птичек, никто не отменял! Аналогичная история и с рыбками, и с насекомыми... Да даже в волосах присутствуют структурные цвета и это очень хорошо выявляется под полуденным солнцем.
А меланины... это только начало изучения пигментов в живых организмах...
Самый известный и наглядный структурный цвет, — цвет неба.