Den "svarta hålen" optisk illusion av fågeln av paradiset förklaras

Pin
Send
Share
Send

Svart blir inte mycket svartare än fjäderdräkten av manliga fåglar i paradiset, och ny forskning visar varför.

De svartaste fjädrarna av dessa regnskogsfåglar är i grunden annorlunda formade, på mikroskopisk nivå, jämfört med vanliga svarta fjädrar. Fjädernas nanostruktur gör dem särskilt benägna att sprida och absorbera ljus, och som i sin tur gör dem inte bara svart, utan en tråkig svart som verkar vika ljus bort.

"Det svarta slår så här på paradisets fåglar. Det ser verkligen annorlunda ut", säger Teresa Feo, en postdoktor vid Smithsonian Institution's Division of Birds. "När du tittar på dem är de så mörka att dina ögon inte kan fokusera på dem. Du känner dig nästan lite vågig."

Svartast av svarta

Paradisets fåglar är bättre kända för sina dramatiskt pråliga färger än deras mörka fjäderdräkt. De finns på platser som Indonesien och Australien och är kända för sina långa svansar, ljusa färger och pråliga parningsdanser.

En manlig Victoria's Riflebird (Ptiloris victoriae) hane visar sin fjäderdräkt för en kvinna på en vinstock i Malanda, Queensland, Australien. (Bildkredit: Martin Willis / Minden Pictures / Newscom)

Men bredvid deras färgstarka fjädrar, sportar många svarta fjädrar som är "bara så konstiga", sa Feo till Live Science. Denna konstighet föranledde Harvard doktorand Dakota McCoy att börja studera fjädrarnas struktur för att ta reda på varför de var så bra på att ta upp ljus. Feo och flera andra kollegor skulle senare gå med i projektet för att hjälpa till att göra bildbehandling och modellera optiken i fjäderstrukturerna hos fem fågelparadisarter och två vanliga svarta fågelarter.

Genom att använda skanningselektronmikroskopi och andra extremt nära bildbehandlingsmetoder fann forskarna att de supersvarta fjädrarna har en ovanlig mikroskopisk struktur. Vanliga svarta fjädrar: s minsta mikroskopiska grenar överlappar vanligtvis varandra och ligger platt, sade Feo. De supersvarta fjädrarna har å andra sidan en komplex grenstruktur - när de ses på nära håll ser grenarna ut som torkade, hopvikta ekblad. I stället för att vila platt, sticker de upp i små grenar, som borsten på en flaskborste, sa Feo.

Paradis riflebirdens supersvarta fjäder (Ptiloris paradiseus), till höger, är så svart på grund av dess ovanliga mikrostruktur, jämfört med den svarta fjädern från en mindre melampitta (Melampitta lugubris). Även när det är belagt med guld (längst ner till höger) verkar paradisfågeln fågelsvart. (Bildkredit: Dakota McCoy)

Att göra färger pop

Denna struktur fångar i huvudsak ljuset, studsar det runt de små håligheterna mellan grenarna. Ju mer ljuset sprids på detta sätt, desto mer av det träffar oundvikligen fjäderns yta igen. Och ju fler gånger ljuset träffar fjäderns yta, desto fler möjligheter finns det att absorberas snarare än återspeglas i betraktarens öga.

En manlig paradisfågel visar upp sin optiska illusionliknande fjäderdräkt under säsong 1 av BBC: s "Planet Earth". (Bildkredit: BBC)

I själva verket var reflexionen av de supersvarta fjädrarna nästan lika låg som många syntetiska material som var så reflekterande som möjligt, mellan 0,05 och 0,31 procent, rapporterade forskarna 9 januari i tidskriften Nature Communications. Som jämförelse återspeglar vanliga svarta fjädrar cirka 3,2 till 4,7 procent ljus.

Endast manliga paradisfåglar har dessa ultrablackliga fjädrar, sa Feo, och de finns bara på sina vingar, kistor och andra platser som fåglarna visar upp under parningsskärmar. (Det är ännu inte känt om andra fåglar har liknande strukturer, sade Feo.) Forskarna misstänker att hanarna använder de lätt sugande plåsterna för att sätta igång sina färgglada, iriserande lappar i en slags optisk illusion som är känd för kitschkonstälskare.

"Om du någonsin tittat på en sammet Elvis-målning, en av dessa målningar på sammet, dessa färger poppar," sa Feo.

Pin
Send
Share
Send