 安氏蜂鸟  王治国刻 前不久一只“变脸鸟”的短视频刷爆了朋友圈，随着它在枝头“摇头晃脑”，其头部和颈部的羽毛也不断变换着颜色，荧光粉、土豪金、曜石黑……甚至还泛着宝石般的光泽，让很多网友都怀疑是后期处理的效果。其实，视频里的那只鸟是真实存在的，名为安氏蜂鸟，在北美西部地区很常见。它之所以要“变脸”，是为了吸引异性的注意——没错，只有雄鸟才拥有这么华丽的外表。那么这种蜂鸟是如何做到羽色“瞬息万变”的呢？要回答这个问题，还得从生物体的显色原理说起。按照颜色的形成机理，可分为色素色和结构色两种。色素色一般是指有机色素通过选择性地吸收、反射和透射特定频率的光线从而展现出的不同颜色；结构色则是由某些特殊的微结构引起光的传播方向改变而形成的颜色，是亚显微结构导致的一种光学效果。 许多鸣禽具有亮丽的体羽，这便要归功于天然色素，比如柳莺、金丝雀等鸟类身上鲜艳的黄色、橙色或红色羽毛，都是类胡萝卜素形成的。羽毛的色素沉积状况，即羽色的鲜艳程度，往往会受到遗传以及个体年龄、健康状况等因素的影响。 安氏蜂鸟的变脸奥秘则在于其头颈部羽毛的结构。它不时把头转来转去，同时还频繁地把头部的羽毛耸起再放平，就是因为这样才能全方位展现自己的“英姿”。其实很多鸟类的羽毛从特定的角度观察时都能看到格外耀眼的亮色，比如绿头鸭雄鸟头上的绿色，还有喜鹊身上的蓝色和绿色等；可若是换个角度去看，这些颜色就会发生变化或者完全褪去了金属光泽。具有上述特征的羽色就是结构色，它们并非由色素形成，而是因为羽小枝表面的一些独特的亚显微物理结构使得入射光线发生散射、折射和多层干涉，从而产生了具有金属感的“虹彩光泽”。 结构色也常见于一些甲虫的外壳，而鳞翅目昆虫（蛾类和蝴蝶的统称）的结构色是所有生物中最复杂、最丰富的，它们翅膀上的鳞片具有极其精巧的三维微观结构。科学研究表明，一些凤蝶的翅膀上密密排列着极小的脊状结构，相邻两个脊状结构的距离仅为0.5至0.8微米。这些脊状结构的形状非常相似，其截面好像松树一样，由“主干”和“枝叶”组成。当阳光照在凤蝶身上时，许多束光线所形成的干涉和衍射便让我们看到凤蝶呈现出多变而夺目的色彩。 由于羽毛或鳞片的细微结构很有可能在化石中得以保留下来，因此利用这些结构复原已灭绝生物的颜色便成为古生物学领域近年来的研究热点之一。 此外，结构色还能够应用于仿生学研究。科学家正在试图通过仿生设计重建鸟类羽毛或昆虫体内能产生颜色的结构，从而让材料在无需颜料或染料的情况下产生颜色。这种结构色在色调上几乎不会发生褪色现象，甚至还能根据使用者的喜好进行改变。 （本栏长期征集“日知录”三字篆刻，投稿邮箱：rizhilu999@163.com） |
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