生物顏色的科普：科學家如何確定史前動物的顏色？

在未經練習的大部門人看來，化石不是褐色就是土黃色，似乎是沒有鮮艷的顏色。

十年前，科學家們初次頒發了對化石顏色的研究，至今，科學家們仍然一向在研究史前動物的顏色。這個課題似乎仍是一項不成超越的使命，直到比來才慢慢揭開史前動物顏色的神奇面紗。

瑪麗亞·麥克納馬拉(Maria McNamara)，愛爾蘭科克大學的古生物學家，正試圖將化石證據拼集起來，描畫出一幅多彩的史前顏色圖景。

化石

當我們想到古生物學的時辰，凡是會想到堅硬的牙齒和骨頭，可是動物較軟的部門，好比皮膚、肌肉組織和內臟，也可以在化石記實中保留下來。

當然，這要可貴多，因為粘糊糊的工具凡是會腐臭，麥克納馬拉正在尋找這種軟組織化石標本。她研究蟲豸和脊椎動物的組織，以此為按照來描畫這些動物的表面，它們若何與情況互動，包羅它們的捕食者是什么，它們糊口在哪里，它們的交配習是什么等等。

從科學的角度來說，什么是顏色?若何測量顏色?

顏色就是可見光。可見光是電磁波譜中人眼可以感知的部門，可見光譜沒有切確的規模；一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長在400～760nm之間，但還有一些人可以或許感知到波長大約在380～780nm之間的電磁波。

人類的眼睛只有在可見光規模內感知能量，而其他動物可以感知我們看不到的電磁波。例如，鳥類對紫外線很敏感，所以它們能感知較短波長的能量。很多蟲豸也可以看到紫外光，甚至可感觸感染到波長更長且人類無法看到的紅外線。

簡單地說，顏色是我們感知的能量的一種形式，分歧的波長的能量發生分歧的顏色。

顏色在天然界中是如何成長的?

很多現代生物，包羅動物，都利用色素來發生顏色。色素是選擇性接收特心猿意馬波長光的化學物質。例如，植物的葉子看起來是綠色的，因為葉綠素分子接收光譜中紅色和藍色部門的所有波長的光，反射出我們能看到的綠色和黃色。

在植物中最常見的色素是葉綠素，但在動物中，一些最常見的色素是黑色素。它們決議了我們頭發的顏色，也培養了真菌的棕色和鳥類羽毛的深色。

還有一種常見色素叫做類胡蘿卜素，是植物獨有的。很多動物在飲食中攝取類胡蘿卜素，并用它們來給身體組織著色。在美國東海岸很常見的紅雀，以紅色的生果和漿果為食，它們羽毛的紅色就是由類胡蘿卜素發生的。

火烈鳥

火烈鳥羽毛呈現粉紅色，是來自它們最喜好的食物——小蝦，而小蝦喜好吃的藻類中含有類胡蘿卜素。

另一種完全分歧的顏色發生體例，就是布局色。布局色是在納米標準上利用很是富麗的組織布局使光發生反射或散射感化，從而發生特別的顏色。

一些動物的組織會在納米級折疊當作高度復雜的布局，這些布局會影響光穿過生物組織的體例，可以過濾失落某些波長，發生很是強烈的顏色。布局色是天然界中最亮最強烈的顏色發生體例。

分歧布局會發生分歧的顏色

在獲得當局許可的環境下，科學家們采集了良多蟲豸化石，并對來自分歧化石產地的600多種蟲豸化石進行研究，發現金屬蟲豸的顏色多呈現出敞亮的藍色、紅色、綠色和黃色。

科學家們發現，這些顏色都是由一種叫做多層反射布局發生。顯微鏡下，它看起來像三明治，良多很薄的布局層層疊加，這些層布局可能只有100納米厚。恰是因為如斯，很多現代蟲豸的外殼顏色很是艷麗，并且層數越多，散射的顏色就越亮。

三維光子晶體，這是一種細小、復雜、分層的布局，會干擾光粒子。其布局可能被扭曲當作金剛石布局、立方布局、六角形布局，甚至更復雜的布局。

很多現代蟲豸和蝴蝶的顏色在很大水平上與光子晶體有關。現代閃蝶是一種神奇的藍色熱帶蝴蝶，它的鱗片中含有三維光子晶體，可光子晶體從來沒有在化石記實中呈現。

為什么我們從來沒有在化石記實中發現光子晶體?

光子晶體

經由過程許可多層反射器和三維光子晶體在嘗試室中降解，科學家復制了石化過程的各個方面。這兩種布局都在嘗試中幸存下來，這告訴我們，這些三維光子晶體具有與多層反射布局不異的石化潛能，所以它們必然在化石記實的某處，只是我們沒有發現。

幾年前蟲豸化石中發現了第一例三維光子晶體，在這個范疇中確實發現的概率很小，所以在很多環境下它們被被忽略了。

在石化過程中顏色會改變嗎?

化石保留下來的顏色是否是其真正的顏色，這一向是科學家最大的迷惑。

科學家做了一系列的嘗試驗證，證實顏色會發生改變。改變顏色的本家兒要身分是壓力和溫度，出格是溫度，溫度的改變會讓物理布局縮短，然后鞭策這些布局顏色的轉變。

什么類型的化石保留顏色最好?

化石中有時辰只保留了黑色素，可是良多其他顏色有可能已經被降解，是以科學家認為這些碳酸類化石可能不適合用來研究化石的顏色。

2016年，科學家發現了一塊蛇的化石，整個皮膚都保留在磷酸鈣中，皮膚的色素都被保留下來，保留了其布局色：紅色、黃色和深色，就是現代爬蟲類身上的三種色素。

可見，磷酸鈣化石比碳酸類化石更好得保留了動物原先的顏色，是研究化石最好的類型。

顏色對于最早的動物有什么感化?

我們看到的良多恐龍都有“反蔭蔽”結果，也就是背部和兩側顏色較深，腹部顏色較淺。這是很多現代動物利用的一種策略，在強光情況下埋沒身體輪廓，可以或許偽裝本身。

科學家研究了一種有羽毛的恐龍，其從頭至尾巴上有很是惹人注目標條紋。這種條紋在此刻的動物身上很常見，條紋發生在身體的其他部位時，凡是用于偽裝。但在這只恐龍身上，也許和現代動物從頭至尾巴的顏色一樣，從頭至尾巴顏色是一種性旌旗燈號，用于交配展示。

對于以前的蛇來說，顏色是用來來偽裝的。它的身體上有一些很是顯眼的黑點，這些黑點很可能就是為了偽裝，能在強光下粉碎了身體的輪廓。

科學家也研究了飛蛾化石和一些蟲豸化石，它們有很是惹人注目標綠色，它們的顏色具有雙重功能。當蟲豸躲藏在植被中時，這種顏色可以很好的隱藏本身；當蟲豸發現捕食者在四周時，就會用這種顏色來作為警示同類。

有羽毛的恐龍

那么恐龍是什么顏色的呢?

各類各樣的有羽毛的恐龍中，今朝遺留下來的化石遍及呈現黑色素，其他顏色的色素并沒有作為化石保留下來，大大都恐龍的皮膚都是作為印痕保留下來的。良多化石，現實上只保留了一層薄薄的有機膜，沒有揭示顏色，所以今朝我們還不克不及確定恐龍的顏色。

時至今日，對于史前動物的顏色，科學的研究腳步從未遏制過！

發表于 2019-04-07 12:00
閱讀 ( 850 )
分類：其他類型

生物顏色的科普：科學家如何確定史前動物的顏色？

你可能感興趣的文章

相關問題

0 條評論

作家榜 ?

推薦文章