TẠI SAO MÀU XANH DƯƠNG RẤT HIẾM TRONG TỰ NHIÊN???

 

Bạn có thể xem dưới dạng video ở đây.

Các loài động vật có rất nhiều màu sắc nhưng màu xanh dương là cực kỳ hiếm. Cái hay là khi chúng ta tìm thấy một con vật màu xanh dương thì chúng đều rất đẹp. Để hiểu được điều này, chúng ta sẽ dựa vào sự tiến hóa, hóa học, và một vài điều thú vị về vật lý. Nhưng trước hết chúng ta phải hiểu tại sao động vật lại có nhiều màu sắc.

Và chúng ta sẽ xem xét về loài bướm. 

Trong tất cả các loài côn trùng, bướm có vẻ ngoài sặc sỡ và chi tiết nhất. Và có một lý do cho điều đó: Màu sắc của cánh mang 1 thông điệp, như là" có độc" hoặc "tôi là con đực” và đây là lãnh thổ của tôi"…, nhưng không phải màu sắc nào của cánh bướm cũng được tạo ra như nhau.

Nếu phóng to cánh bướm, chúng ta thấy màu sắc đến từ các vẩy bé xíu. Đó cũng là nguồn gốc tên khoa học của bướm đêm và bướm: Cánh vẩy (Lepidoptera)

Cam, Đỏ, Vàng, Nâu .... những cái vẩy đó đều chứa sắc tố. Những phân tử hữu cơ

hấp thụ hết những màu sắc khác ngoại trừ màu chúng ta thấy. Màu đen hấp thụ tất cả các màu và nó thường làm chìm các màu sắc khác khi kết hợp. Bởi vì màu đen hấp thụ tất cả các ánh sáng.

Các loài động vật, từ bướm, chim đến bạn và tôi đều không tự mình tạo ra các sắc tố này từ đầu. Chúng đến từ thành phần trong chế độ ăn của chúng ta.

Bạn có lẽ đã biết điều này nhờ Hồng Hạc: ban đầu chúng có màu xám nhưng nó sẽ chuyển hồng nhờ sắc tố được gọi là carotienoids trong loài giáp xác. Nên nếu nói về màu sắc thì: Ăn gì màu nấy.

Nói về những con bướm màu xanh dương. Thực chất không có sắc tố xanh dương ở những con bướm này. Dù chúng màu xanh nhưng thực tế chúng không có màu xanh?

Nghe có vẻ điên rồ nhưng những con bướm đó đã lừa dối chúng ta!

Màu xanh không đến từ sắc tố mà đến từ hình dạng của vẩy trên cánh bướm.

Nếu phóng to một cái vẩy màu xanh, chúng ta sẽ thấy những đường gợn này. Và nếu cắt ngang cái vẩy và nhìn kỹ hơn, chúng ta thấy các gợn này có hình như những cây thông Giáng Sinh. Sự sắp xếp của các nhánh là thứ tạo ra màu xanh của cách bướm.

Với hầu hết các ánh sáng màu khác, những tia phản xạ sẽ bị triệt tiêu, và ánh sáng đó sẽ bị mất đi. Nhưng ánh sáng xanh lại có bước sóng "vừa khớp" nên những tia phản xạ sẽ cộng hưởng với nhau. Và do đó, mắt ta có thể nhìn thấy được. Lớp vảy này chỉ cho ánh sáng xanh thoát ra. Còn có cả sắc tố ở lớp đáy có khả năng hấp thụ ánh sáng đỏ và xanh lá để làm cho màu xanh dương càng rõ nét hơn.

Cấu trúc hiển vi của cánh bướm có những khoảng trống. Nên ánh sáng bị bẻ cong khi di chuyển từ không khí qua một môi trường có khác. Vậy khi chúng ta lấp đầy những khoảng trống này với vật chất khác không khí, như cồn, màu xanh sẽ biến mất. Về cơ bản, điều này thay đổi trị số của chiết suất, ánh sáng xanh sẽ không còn bẻ cong như bình thường nữa.

Đến khi cồn bị bốc hơi hết màu xanh sẽ trở lại.

Nhưng những con bướm này sống ở rừng mưa. Bạn nghĩ rằng chúng sẽ bị mất màu khi chúng bị ướt phải không?

Những chiếc cánh này tạo nên từ các chất liệu chống nước. Chúng luôn giữ được màu xanh trong mọi điều kiện thời tiết.

Còn chiếc lông chim màu xanh thì sao?

Nếu nhìn xuyên qua nó, màu xanh sẽ hoàn toàn biến mất, không hề có sắc tố xanh dương. Mỗi lông chim bao gồm những hạt siêu vi tán xạ ánh sáng, cho nên tất cả mọi ánh sáng ngoại trừ ánh sáng xanh sẽ bị triệt tiêu.

Không giống như cấu trúc được sắp xếp khoa học ở cánh bướm, những lông chim này có cấu trúc lộn xộn hơn, gần giống với xốp, vì thế thay vì màu sẽ đổi khi chúng ta di chuyển, thì màu sẽ đều hơn ở nhiều góc độ.

Còn về lông chim Công?

Đó cũng là do hình dạng của lông chứ không do là sắc tố. Nhưng cấu trúc phản xạ ánh sáng ở đây trật tự hơn, giống như tinh thể nên chúng sẽ sáng hơn ở một vài góc nhất định.

Và vâng, cả đôi mắt xanh của bạn, đó là nhờ vào cấu trúc, không phải sắc tố.

Ngoại trừ biển, gần như đặc trưng, những sinh vật có màu xanh là nhờ các cấu trúc hiển vi.

Không có loài động vật xương sống nào kể cả chim, thú có vú, hay bò sát mà chúng ta biết, tạo được sắc tố xanh.

Thực tế là, chỉ có một loài bướm mà chúng ta biết đến có thể tạo được sắc tố xanh dương thực sự.

Xanh dương là một sắc tố rất hiếm trong tự nhiên. Nhưng tới giờ, chúng ta đã tìm được một ngoại lệ, những con này được gọi là olivewings. Chúng đã tiến hóa tạo ra sắc tố xanh. Chúng không phổ biến và chúng ta biết rất ít về chúng. Đó là một loài bướm rất đặc biệt.

Nhưng tại sao tất cả các màu xanh trong tự nhiên lại đến từ cấu trúc mà không phải từ sắc tố như các màu khác?

Tại một thời điểm trong quá khứ, các loài bướm và chim tiến hóa khả năng thấy được màu xanh. Nhưng chúng vẫn chưa tiến hóa cách để "khoác" màu sắc đó lên mình. Nhưng nếu chúng có thể, thì nó sẽ tạo nên sự thay đổi rất đáng kể. Nghĩa là sẽ tạo ra cơ hội mới để giao tiếp và sinh tồn. Muốn tạo nên sắc tố xanh, các loài cần có các phản ứng hóa học mới và chẳng có cách nào để thêm công thức đó vào bộ gen của chúng. Thế nhưng thay đổi hình dáng cơ thể thì dễ hơn nhiều, ngay cả ở mức độ hiển vi, và chúng đã tạo nên màu xanh dương nhờ vật lý.