Яркие малиновые перья на голове и горле самца колибри Анны — оптическая загадка. Малиновый цвет невозможно получить из одной длины волны света: перья отражают смесь красного и синего. Ученые объясняли сильное красное отражение, но слабая синяя составляющая долго оставалась необъяснимой. Об этом пишет издание Phys.org.
Сангёп Ким из Университета Ёнсе и его коллеги обнаружили ранее незамеченную область внутри перьев, которая помогает создавать синее отражение. Исследование, опубликованное в Journal of the Royal Society Interface, показывает, что этот скрытый слой работает вместе с материалом у поверхности, создавая характерный цвет.
Ученые проверили свою теорию, постепенно стирая поверхность пера. Когда синее отражение исчезало, цвет менялся с малинового на оранжевый.
Структуры, отвечающие за цвет, находятся в бородках — крошечных ответвлениях от более крупных ветвей пера. Внутри них расположены меланосомы, содержащие пигмент меланин, а также воздушные полости. Толщина и расположение слоев определяют, какой цвет мы видим.
Электронная микроскопия показала, что под самыми маленькими структурами находятся два слоя промежуточной толщины, а глубже — более толстые структуры. Компьютерные модели продемонстрировали, что именно эти промежуточные слои создают синий пик отражения, но только в сочетании с поверхностным слоем.
Для проверки исследователи использовали плазменное травление кислородом. Через 60 секунд внешнее белковое покрытие почти исчезло, и бородки стали красновато-оранжевыми. Через 120 секунд цвет сместился к желтовато-оранжевому, а синее отражение исчезло полностью.
Остается неясным, как разные структуры развиваются при росте пера и встречается ли такая же схема у других видов колибри. Авторы предполагают, что этот дизайн может вдохновить на создание материалов с регулируемым цветом для дисплеев или защитных меток.