這種鳥的羽毛像黑洞一樣黑

　　2018-01-13 00:00黑洞

　　鳥和航空航天工程師們有何相似之處？

　　那就是他們都能創造出幾乎能夠吸收一切光的超黑表面。

　　

　　credit：123RF

　　當然科學家們有意創造出這樣的材料，而鳥類的特黑羽毛全靠進化。最近，Dakota Mccoy與他的共同主要作者Teresa Feo、同事Todd A.Harvey及Rick Prum一起研究了羽毛超級黑的天堂鳥。

　　這種鳥分佈在巴布亞紐幾內亞及周邊地區。其雄性的羽毛十分耀眼，並且會跳複雜的求偶舞蹈。相比之下雌性天堂鳥就不那麼起眼了，不過它們在選擇配偶之前會仔細觀察雄性的羽毛和它們跳的舞蹈。

　　研究人員們想要了解這種鳥的超黑羽毛以及它的原理。這些羽毛吸收光的效率如此之高有什麼用處嗎？

　　天堂鳥有許多非凡的特性，但沒有哪一個有雄性天堂鳥光滑的黑色羽毛這樣神秘。

　　它的羽毛如此之黑以至於你的眼睛無法專註於它的表面；它看起來就像一個黑洞。

　　研究人員們利用光學測量法，發現這些羽毛能夠吸收百分之九十九點九九五的光。這堪比人造黑色材料，比如太陽能電池板、太空望遠鏡內襯甚至是最黑的黑色材料Vantablack，它能夠吸收百分之九十九點九六的光。

　　正常的羽毛看起來十分平滑，就像不規則碎片形一樣；當你用顯微鏡仔細觀察的時候，每一束羽毛就像細小的扁平羽毛一樣。

　　而超黑羽毛在顯微鏡下像珊瑚礁、洗瓶圓刷或者有很多細小樹葉的樹。這些有著特定形狀的細小羽毛構成了複雜的表面，它們一起充當著微小的遮光器。當光束接觸到超黑羽毛表面的微小結構時，它們會不停地散射並被吸收，而不是被反射回去。

　　這種一種反覆的過程：每當出現散射的時候，就會有一部分光被吸收，直至它完全被吸收為止。

　　天堂鳥的超黑羽毛吸光效果實在太好，以至於科學家們給它們塗上金粉的時候，它們看起來依舊是黑的。

　　超黑羽毛的好處

　　為什麼天堂鳥會有這麼黑的羽毛？這一特性有何好處呢？

　　超黑羽毛有助於偽裝，趕走捕食者。事實上，某些蛇也有超黑鱗片，能夠模仿樹葉之間的陰影，幫助它們融入地面。

　　除了生存因素外，基因突變和性選擇也會影響進化結果，交配選擇足以驅動進化。

　　在天堂鳥之間，超黑羽毛會讓雄鳥看起來更美。

　　為什麼會這樣？我們首先得了解天堂鳥的交配舞。雄鳥會有力地對雌鳥展示超黑羽毛，確保雌性看不到身邊其它的東西。

　　並且超黑羽毛常常與亮色羽毛相鄰，顯得亮色羽毛更加鮮艷。換句話說，超黑羽毛是天堂鳥進化出來的一種光幻覺，依靠動物眼睛和大腦根據周圍光線來調節感知。

　　從選擇交配對象的角度來說，僅僅靠單一顏色的羽毛並不足以打動雌鳥的芳心。

　　顯然，雌性天堂鳥偏好擁有超黑羽毛的雄鳥。隨著雌鳥選擇耀眼雄性，它們的基因也得以傳承。而那些被雌鳥忽視的雄鳥，則無法傳遞基因。性選擇驅動天堂鳥的羽毛朝著超黑羽毛進化。

　　進化並不是一個有序的連貫過程；進化會帶來極大的創新。可能擁有獨特微觀結構的超黑羽毛能夠激勵人類創造出更好的太陽能電池板或者新型紡織工藝。

　　進化過程往往歷時幾百萬年，而我們還有得學。