Птицы используют оптические трюки, чтобы сделать окраску своих перьев «яркой»
Для художников это старейший приём: подготовьте чистый холст с базовым слоем нейтральной краски, и вы сможете управлять насыщенностью и яркостью последующих цветов. Например, Ян Вермеер подготовил холст со светло-бежевым оттенком для своего шедевра «Девушка с жемчужной серёжкой», обманывая глаз, создавая впечатление реалистичного сияния на лице модели. Но люди — не единственные мастера иллюзий. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показывает, что некоторые певчие птицы проделывают похожий трюк, используя фон из чёрного или белого оперения под своими яркими перьями.
Цвет перьев птиц обусловлен многими факторами. Чёрный, коричневый и ржаво-красный цвета обусловлены меланиновыми пигментами, а ярко-красный, жёлтый и оранжевый – пигментами, называемыми каротиноидами, которые птицы получают из пищи. В отличие от них, синий, пурпурный и фиолетовый цвета формируются крошечными структурами в перьях, которые рассеивают свет подобно тому, как мыльный пузырь отражает цвета на своей поверхности. Чтобы лучше понять, что делает эти цвета яркими, исследователи из Принстонского университета внимательно изучили 72 различных пера ярко окрашенных певчих птиц рода Tangara.
Команда обнаружила, что красные и жёлтые перья птиц имеют центральные белые полосы. Это означает, что при перекрытии перьев белые полосы в совокупности создают скрытый фон, усиливающий видимую яркость перьев. Аналогично, перья со структурно обусловленными синими и фиолетовыми оттенками часто имеют чёрные центральные полосы, благодаря которым эти цвета выглядят насыщеннее при перекрытии. Сравнив перья самцов и самок, исследователи обнаружили, что перья самок, как правило, содержат меньше пигмента, из-за чего чёрные и белые полосы становятся более заметными, и перья выглядят более тусклыми.
Когда исследователи расширили анализ до 16 семейств певчих птиц, они обнаружили, что эти перья также содержат скрытые слои нейтральных цветов, что позволяет предположить широкое распространение этой эволюционной стратегии. Ведь тусклые участки перьев могут выполнять несколько функций: чёрные перья помогают птицам защищаться от солнца и связаны с устойчивостью к бактериям, а отражательная способность белых перьев может быть полезна для регулирования температуры тела. Авторы исследования предполагают, что, подобно тому, как студенты-художники изучают работы Вермеера, изучение того, как птицы наносят цвета, может вдохновить будущее искусство и биоинженерию.