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なぜいくつかの羽は青いのですか?

何十年もの間、科学者たちは、黄色または赤い羽の鳥が通常どのように色をつけるかを知っていました:それは鳥が食べる食物の色素から来ます。 たとえば、フラミンゴは、藻類や甲殻類からピンクの色素を抽出し、水からろ過します。 課題は、青い鳥がどのように色をつけるかを正確に把握することでした。 それは彼らの食事ではありえません。ブルーベリーのような青い色素は、鳥がそれらを消化すると破壊されます。 科学者たちは、空が青く見えるのと同じ理由で鳥が青く見えると理論付けました。赤と黄色の波長は大気を通過しますが、短い青の波長は粒子から跳ね返って散乱し、あらゆる方向に青い輝きを放ちます。

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イェールの鳥類学者であるリチャード・プラムは、鳥が異なる方法で青い羽を作ることを発見しました。 「いくつかの鳥を見てみましょう!」彼は、中南米に生息するさまざまな種のコチンガの縫い付けられた皮でいっぱいの引き出しを引き出しながら言います。 最初はすべて、黒いマークの付いたかなり青い鳥のように見えます。 しかし、よく見ると、種によって青の色合いがわずかに異なります。

鳥の青の起源を見つけるために、Prumと彼の同僚は、粒子加速器が非常に強力なX線を生成するイリノイ州のアルゴンヌ国立研究所で、何百もの羽を分析しました。

プラムは、青い羽が成長するにつれて、驚くべきことが起こることを発見しました。 各セル内では、酢の油のように、糸状のケラチン分子が水から分離します。 細胞が死ぬと、水は乾燥して空気に置き換わり、スポンジやスパゲッティの箱のようなエアポケットが点在するケラチンタンパク質の構造が残ります。 白色光が青い羽に当たると、ケラチンパターンによって赤と黄色の波長が互いに打ち消され、青色の光の波長が相互に補強して増幅し、見る人の目に反射します。 その結果、青は、科学者が構造色(色素色ではなく)と呼んでいる例で、羽の3次元配列と相互作用する光によって生成されるためです。 そして、これらのエアポケットとケラチンのさまざまな形とサイズは、さまざまな青の色合いを作ります。

このような正確なナノ構造を構築することは、工学の並外れた進化の功績ですが、鳥の家系のさまざまな枝、特に雄では青色が独立して現れています。 どちらが疑問を引き起こします:なぜですか? 1つの理論は、一組の細い青い羽が健康で栄養のある雄を意味し、彼の良い遺伝子を潜在的な仲間に宣伝するというものです。 「これはmatch.comのようなもので、銀行にどれだけのお金があり、家族、宗教、性感染症にかかっているか、これらすべての実用的なことをすべて網羅しています」とPrum氏は言います。 しかし、彼は、生物学者が角や枝編み細工などの男性の装飾品が女性への合図であるという考えに行き過ぎていると考えています。 「それは真実だと思うが、ほとんど真実ではない」と彼は言う。 おそらく彼らは「ただ美しい」だけでしょう。

鳥が人間のように美意識を持っているとしたら? 産卵機を計算するのではなく、メスの鳥がかわいい男の子のようになったらどうなるでしょうか? プラムは「美の進化」と呼ばれるクラスを教えており、進化と美学を組み合わせた理論に取り組んでいます。 彼は、動物の肉体的な美しさはそれに対する魅力とともに進化すると考えています。 プラムは哲学者、数学者、物理学者と協力しています。 学問分野を超えて考える意欲は、数年前にマッカーサーフェローシップ、つまり「天才助成金」を獲得した理由の一部でした。 彼は昔からの質問を研究するために最高の技術ツールを使用しています。 「同時に物理学などについてでもありますが、 実際には、女性は何を望んでいますか? それは本当に美しさについてです。」

なぜいくつかの羽は青いのですか?