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这种鸟的羽毛像黑洞一样黑

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非常时期 发表于 2018-1-13 12:57 | 显示全部楼层 |阅读模式

这种鸟的羽毛像黑洞一样黑





  2018-01-13 00:00黑洞

  鸟和航空航天工程师们有何相似之处?

  那就是他们都能创造出几乎能够吸收一切光的超黑表面。

  

  credit:123RF

  当然科学家们有意创造出这样的材料,而鸟类的特黑羽毛全靠进化。最近,Dakota Mccoy与他的共同主要作者Teresa Feo、同事Todd A.Harvey及Rick Prum一起研究了羽毛超级黑的天堂鸟。

  这种鸟分布在巴布亚新几内亚及周边地区。其雄性的羽毛十分耀眼,并且会跳复杂的求偶舞蹈。相比之下雌性天堂鸟就不那么起眼了,不过它们在选择配偶之前会仔细观察雄性的羽毛和它们跳的舞蹈。

  研究人员们想要了解这种鸟的超黑羽毛以及它的原理。这些羽毛吸收光的效率如此之高有什么用处吗?

  天堂鸟有许多非凡的特性,但没有哪一个有雄性天堂鸟光滑的黑色羽毛这样神秘。

  它的羽毛如此之黑以至于你的眼睛无法专注于它的表面;它看起来就像一个黑洞。

  研究人员们利用光学测量法,发现这些羽毛能够吸收百分之九十九点九九五的光。这堪比人造黑色材料,比如太阳能电池板、太空望远镜内衬甚至是最黑的黑色材料Vantablack,它能够吸收百分之九十九点九六的光。

  正常的羽毛看起来十分平滑,就像不规则碎片形一样;当你用显微镜仔细观察的时候,每一束羽毛就像细小的扁平羽毛一样。

  而超黑羽毛在显微镜下像珊瑚礁、洗瓶圆刷或者有很多细小树叶的树。这些有着特定形状的细小羽毛构成了复杂的表面,它们一起充当着微小的遮光器。当光束接触到超黑羽毛表面的微小结构时,它们会不停地散射并被吸收,而不是被反射回去。

  这种一种反复的过程:每当出现散射的时候,就会有一部分光被吸收,直至它完全被吸收为止。

  天堂鸟的超黑羽毛吸光效果实在太好,以至于科学家们给它们涂上金粉的时候,它们看起来依旧是黑的。

  超黑羽毛的好处

  为什么天堂鸟会有这么黑的羽毛?这一特性有何好处呢?

  超黑羽毛有助于伪装,赶走捕食者。事实上,某些蛇也有超黑鳞片,能够模仿树叶之间的阴影,帮助它们融入地面。

  除了生存因素外,基因突变和性选择也会影响进化结果,交配选择足以驱动进化。

  在天堂鸟之间,超黑羽毛会让雄鸟看起来更美。

  为什么会这样?我们首先得了解天堂鸟的交配舞。雄鸟会有力地对雌鸟展示超黑羽毛,确保雌性看不到身边其它的东西。

  并且超黑羽毛常常与亮色羽毛相邻,显得亮色羽毛更加鲜艳。换句话说,超黑羽毛是天堂鸟进化出来的一种光幻觉,依靠动物眼睛和大脑根据周围光线来调节感知。

  从选择交配对象的角度来说,仅仅靠单一颜色的羽毛并不足以打动雌鸟的芳心。

  显然,雌性天堂鸟偏好拥有超黑羽毛的雄鸟。随着雌鸟选择耀眼雄性,它们的基因也得以传承。而那些被雌鸟忽视的雄鸟,则无法传递基因。性选择驱动天堂鸟的羽毛朝着超黑羽毛进化。

  进化并不是一个有序的连贯过程;进化会带来极大的创新。可能拥有独特微观结构的超黑羽毛能够激励人类创造出更好的太阳能电池板或者新型纺织工艺。

  进化过程往往历时几百万年,而我们还有得学。

格外小心
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