Цвет настроения синий

Цвет настроения синий

and bob's your uncle

Мы живём на планете сине-голубого цвета. Под голубым небом. Плаваем в бирюзовых океанах и считаем звёзды на чернильном фоне. Прячемся в зарослях зелёной травы и в изумрудных кронах деревьев. Логично было бы, чтобы подавляющее большинство обитателей нашей планеты выглядело бы так? В бирюзово-сине-зелёных тонах, как минимум?

Так и удобнее спрятаться от хищников, если ты травоядный, и не спалиться на охоте, если ты хищник. В океане это уж в особенности выгодное приобретение — но почему-то там развелись рыбы-клоуны и нифига не синие морские звёзды. Животные умудрились смимикрировать под арктические пейзажи, просторы саванн, стали коричневыми, бурыми, белыми, чёрными, всех оттенков детской неожиданности, ваще любыми — но не синими. Синих, лазурных, небесных, бирюзовых и индиго животных в действительности не существует. Срыв покровов, ага.

В смысле не существует? Вы там с дуба рухнули, дальтоники? Вон же, синие, прям как иней и лёд на проводах!

Действительно, дофига животных кажутся нам синими. Нам и небо-то синим кажется, что с нас взять. Но если про воду и небо мы-таки в курсе, что весь фокус в преломлении света в абсолютно бесцветной среде, то про животных спорный момент, правда? Ща поясню.

Исторически так сложилось, что вокруг нас в действительности нет нихрена синего. Есть бесцветное, в котором весело преломляются сине-фиолетовые лучи ультрафиолета и дают нам иллюзию завораживающей голубизны. Синева такого рода — физическая, но никак не химическая. Пигментов для передачи синего цвета практически нет. То есть как бы есть, но они минерального, а никак не животного происхождения. Даже «голубая» кровушка у головоногих, в которой вместо гемоглобина гематоцианин (то бишь медь заместо железа) на поверку серовато-фиолетоватая.

В растениях синие оттенки распространены достаточно широко — до 10% всех цветов так или иначе синенькие или сиреневенькие. Колокольчики там, незабудки всякие. Черника с голубикой, опять же. Почему? Потому что один из побочных продуктов метаболизма растений — антоцианы, соли, варьирующиеся от пурпурно-красных до чернильно-синих тонов. Вся хитрость в том, что растения, пардон, не писают и не какают, как животные, и содержат всё продукты распада в себе и их активно копят, да ещё и из воды и почвы могут всякой дряни понабраться. Именно поэтому ягоды около автомагистрали очень не рекомендуется собирать и есть. Когда в тех же листьях набирается критическая концентрация токсинов, растение ими, снова пардон, «какает», и мы весело в этом деле копошимся и делаем фоточки в инстаграм каждый сентябрь. Проверить сей накопительный эффект проще простого — поставить белую розу или гортензию в воду и капнуть туда пищевого красителя. Спустя восемь часов вуаля — синие розы. Недобросовестные поставщики цветов добавляют обыкновенные канцелярские чернила, эффект в принципе тот же.

Одно из сотен DIY-видео для юных химиков

С животными не так всё просто — мы выводим из организма почти всё, что едим. Это также касается красителей. Надолго с нами могут остаться только каротиноиды — пигменты розового, красного, оранжевого и бурого цветов, соответственно. Но для приобретения сочного летнего оттенка необходимо съесть примерно грузовик морковки, да и покрасятся первыми склеры глаз и ногти, так что в вас скорее заподозрят курильщика или жертву гепатита.

Некоторые животные это прекрасно научились использовать — в кератине (ногтях, клювах, перьях) можно накопить больше краски, потому что они обновляются значительно реже, нежели кожный покров. Розовые фламинго, дитя заката, от рождения уныло-серого цвета. Но из-за их рациона, состоящего исключительно из богатых каротиноидами рачков, в их оперении накапливается красный пигмент. Это тоже легко проверить — в дикой природе фламинго действительно крэйзи пинк, а в зоопарках на казённых харчах — очень невразумительного оттенка, лишь отдалённо напоминающего трупно-блёкло-розоватый.

Бэби-фламинго для сравнения

Синим так нахаваться не выйдет — мало того, что ежевика с черникой водятся далеко не повсеместно, так они ещё и сезонные. А всякие баклажаны и вовсе токсичны для большинства видов (и культивированы человеком сравнительно недавно). Тогда почему же его не начать вырабатывать? Казалось бы, что может быть проще.

Даже если мы спроектируем новые метаболические пути, подкрутим химический состав крови и другие ТТХ организма, на полноценное перекрашивание целого вида уйдут эры. И большинство времени становления жизни на Земле всем было, мягко говоря, чихать на цвета окружающей действительности.

Самым важным цветовым прорывом для эволюции стал поздний Эдиакарий, когда планету населяли в основном всякие рачки и мокрицы. У них уже были пигменты и красящие их хитиновый панцирь метаболиты, но это были самые элементарные для синтеза молекулы, не красоты ради, а здоровья для. Потому что шестьсот миллионов лет назад ни у кого не было глаз. 

Появление зрительных органов (хоть каких-то) датируется отметкой пятьсот пятьдесят миллионов лет назад. И понадобилось ещё двести миллионов лет, чтобы живое вылезло из морей и эволюционировало в ящеров. В прибрежных болотах и джунглях трендом сезона были тона хаки, так что ещё добрых сотню миллионов лет никто не парился о наведении внешнего лоска. Только сто пятьдесят миллионов лет назад началось освоение красной палитры, свидетельствующей об опасности или половой привлекательности, и, как правило, это были очень далёкие от красного цвета — скорее оранжевые.

О внедрении синего животные задумались очень недавно — когда глаза стали примерно как у нас сейчас (то есть сложные и распознающие много цветов), а остальные методы отпугивания хищников начали давать сбой. Более того, с усложнением и разветвлением жизни понадобился вдобавок зелёный, чтобы прятаться в траве.

Но как сделать синий без красителя? Следите за руками. Природа освоила законы оптики задолго до ньютоновской метафизики, и синий создаётся физическими трюками. Возьмём бабочку Морфо, настолько популярную, что в честь неё есть даже свой эмодзи. Если приблизить её крыло под лупой, то можно увидеть, что оно состоит из тысяч мельчайших чешуек, покрытых пудрой. Они работают как настроенные зеркала — поглощая все цвета, кроме синего. Оттуда же берётся эффект «переливания» цвета, когда она хлопает крыльями. Да почти наверняка у всех в детстве был тот самый ублюдский переливающийся пуховичок, вдохновлённый прекрасными бабочками, но хромающий в исполнении. А цвет самих крыльев — тёмно-бурый с сероватой пыльцой. Если намочить крыло, то отражающая способность будет полностью утрачена, пока жидкость не просохнет.

Точно так же функционируют перья голубой сойки или хвост павлина — ворсинки создают отражающую поверхность, складываясь под определённым углом. Животные не брутфорсили поставленную задачу, а решили её исключительно инженерным подходом, что далеко не редкость в природе.

Ну и на закуску — голубые глаза. Как известно, радужки глаз, волосы и кожу красит меланин, имеющий коричневый оттенок. Если он содержится в радужной оболочке в достаточных количествах, то он способен прокрасить глаза в шоколадные или ореховые тона. Но если его там нет — то радужка технически становится прозрачной, и в ней, по закону рэлеевского рассеяния, и на выходе имеем тот же голубой цвет, который мы видим, глядя в небо, — и это буквально тот же самый механизм.

Получается, мы никогда не будем жить среди пандорской живности? Не факт. В 2014 году учёными обнаружена бабочка Nessaea obrinus, единственное известное науке насекомое, способное самостоятельно синтезировать бледно-бирюзовый (close enough!) пигмент без уловок фотоники. А тропическая ядовитая лягушка Dendrobates tinctorius azureus в настоящее время изучается на роль первого позвоночного кандидата на натуральную голубизнуВ природе не существует нерешаемых задач — только небольшие препятствия. Это даёт надежду однажды вывести голубого лабрадора или жирафов всех оттенков индиго в некоем неопределённом будущем, и одна эта идея во всей своей пограничной эпичности заставляет моего внутреннего ребёнка вопить от радости. Надеюсь, вашего тоже.

Further reading:

  1. https://www.mnn.com/your-home/organic-farming-gardening/stories/the-science-of-blue-flowers
  2. http://lib.prometey.org/?id=16859
  3. https://www.vin.com/apputil/content/defaultadv1.aspx?meta=Generic&pId=11147&catId=32402&id=3863693
  4. http://www.nyu.edu/projects/fitch/resources/student_papers/nigam.pdf
  5. http://omgfacts.com/your-blue-eyes-arent-actually-blue/
  6. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/71/7/076401/pdf
  7. https://www.mnn.com/earth-matters/animals/blogs/why-blue-such-rare-color-among-animals
  8. https://www.npr.org/series/358046323/colors
  9. https://www.npr.org/sections/health-shots/2014/11/12/347736896/how-animals-hacked-the-rainbow-and-got-stumped-on-blue
  10. https://thekidshouldseethis.com/post/structural-color-blue-nature
  11. https://www.sciencefriday.com/articles/the-curious-case-of-the-blue-morpho-butterflies/
  12. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1600-0749.2006.00360.x
  13. https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rspb.1999.0794
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12917700

Report Page