Màu xanh neon, tia cực tím, cầu vồng - sự đa dạng về màu sắc mà động vật có thể tạo ra dường như vô tận. Đây là lý do tại sao họ tạo ra nhiều màu sắc như vậy.

Từ màu xanh, vàng và đỏ cho đến tắc kè hoa nhiều màu, thiên nhiên tạo ra cuộc trình diễn của các loài động vật rực rỡ và lộng lẫy.
Nhưng tại sao động vật lại tạo ra nhiều màu sắc như vậy? Và họ làm điều đó như thế nào?
Phương pháp của họ rất đa dạng và đáng ngạc nhiên. Ví dụ như loài mandrill, loài tạo ra chiếc mõm màu xanh sống động bằng cách sử dụng các sợi collagen được sắp xếp tỉ mỉ để phản chiếu ánh sáng. Trong khi đó, tắc kè hoa tạo ra làn da chuyển màu cầu vồng nhờ sự trợ giúp của các tinh thể nano.

Nguyên nhân có nhiều màu sắc

Nhiều loài động vật trong số này nắm giữ manh mối có thể giúp trả lời câu hỏi tại sao những màn trình diễn đầy màu sắc như vậy lại phát triển. Nghiên cứu được công bố vào năm 2022 cho thấy rằng tất cả các loài động vật có xương sống trên cạn có màu sắc rực rỡ thường có thể được chia thành hai phe. Ở thế hệ con cháu của các loài động vật sống về đêm, màu sắc có thể cho kẻ săn mồi biết rằng chúng có độc và không phải là lựa chọn tốt cho bữa tối - một hiện tượng được gọi là chủ nghĩa thờ thần. Điều này theo dõi lịch sử hoạt động về đêm của chúng, vì màu sắc tươi sáng giúp xua đuổi những kẻ săn mồi cơ hội khi những loài động vật này đang ngủ và dễ bị tổn thương vào ban ngày.
Trong khi đó, nghiên cứu phát hiện ra rằng hậu duệ của các loài động vật hoạt động ban ngày, chẳng hạn như một số loài chim, thường sử dụng màu sắc như một cách để thu hút bạn tình. John J. Wiens, giáo sư sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Đại học Arizona, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Có khả năng là các tín hiệu tình dục phải tiến hóa ở những loài có thể nhìn thấy những màu sắc đó”. "Các tín hiệu cảnh báo có thể phát triển ở những loài hoàn toàn không nhìn thấy màu sắc - hoặc thậm chí không có mắt - bởi vì chúng gửi tín hiệu tới những loài khác có thể nhìn thấy màu sắc, như chim và cá."

Sự phong phú của loài chim

Tầm quan trọng của màu sắc trong các nghi lễ giao phối có thể giải thích tại sao rất nhiều loài chim có những màn trình diễn ngoạn mục như vậy. Ví dụ như loài chim thiên đường Wilson (Cicinnurus respublica), loài chim có màu đỏ, xanh lam và vàng đủ rực rỡ để có thể nhìn thấy ngay cả trên nền rừng mờ ảo. Khi thu hút được sự chú ý của con cái, loài chim này sẽ tung ra con át chủ bài của mình - một đĩa lông ngọc lục bảo óng ánh khiến bạn tình của nó mê mẩn. Sau đó là loài chim thuộc da thiên đường (Tangara chilensis), một loài chim được vẽ với những mảng màu xanh ngọc lam, đỏ, cam và xanh nước biển đậm.
Vinod Saranathan, phó giáo sư khoa học sinh học tại Trường Khoa học và Nghệ thuật đan xen tại Đại học Krea ở Ấn Độ, nói với Live Science: “Nó trông giống như một con chim hoạt hình, giống như một món đồ chơi nhồi bông”. Đáng chú ý nhất là vương miện màu xanh neon của tanager, nơi Saranathan và các đồng nghiệp phát hiện ra rằng những chiếc lông vũ tạo ra cấu trúc tinh thể có trật tự phản chiếu ánh sáng để tạo ra màu sắc rực rỡ. Saranathan giải thích: “Điều này có nghĩa là sở thích của phụ nữ đối với những màu sắc sống động hơn đã chọn cấu trúc tinh thể phát triển từ những cấu trúc hỗn loạn”.

Sự đa dạng là chìa khóa

Màu sắc cũng có thể được quyết định bởi sự đa dạng tuyệt đối của loài. Saranathan nói: “Một mục đích mà màu sắc được sử dụng, cụ thể hơn là các mẫu màu, là để phân biệt loài này với loài khác." Điều này có thể giải thích tại sao lại có sự bùng nổ về màu sắc như vậy trong họ côn trùng, nơi chứa số lượng loài lớn nhất trên Trái đất, vào lúc hơn 1 triệu.Chỉ cần lấy những con bọ trang sức được đặt tên thích hợp (Buprestidae), có đôi cánh được sơn màu hoa cà, đỏ tươi và màu tím đậm, xanh lam và xanh lục óng ánh. Hoặc loài mọt đốm cầu vồng (Pachyrhynchus congestus pavonius), có đôi cánh có các vòng tròn chứa đầy tinh thể hình kim cương cực nhỏ, tăng kích thước, thay đổi mối quan hệ của chúng với ánh sáng để tạo ra toàn bộ quang phổ xanh lam, xanh lục, vàng và đỏ, Saranathan giải thích. . "Một ví dụ khác là loài bướm đêm hoàng hôn Madagascan (Chrysiridia rhipheus). Nó thực sự đáng kinh ngạc", ông nói - và đặc biệt xứng đáng nhận giải thưởng vì đôi cánh của nó có thể thu được sắc thái ombre của mặt trời đang lặn.
Không thể quên là những con nhện, giống như những con nhện công giống như đá quý (Maratus), chúng thực hiện những điệu nhảy được dàn dựng phức tạp để khoe phần bụng đầy màu sắc lễ hội của chúng để thu hút bạn tình.

Cách động vật tạo ra màu sắc

Sự đa dạng lớn về màu sắc này được thực hiện nhờ những kỳ công kỹ thuật vi mô. "Thực sự có hai cách: thông qua sắc tố hoặc cấu trúc nano," Saranathan, "Và đôi khi có sự kết hợp của cả hai."
Các phân tử sắc tố hấp thụ ánh sáng từ một số bước sóng và phát ra các bước sóng còn lại để tạo ra các màu cụ thể. Saranathan nói với Live Science rằng các cấu trúc có kích thước nano khuếch đại sự phản xạ của các bước sóng nhất định để tạo ra màu sắc. Các dạng, kích thước và sự sắp xếp khác nhau của các cấu trúc nano này tạo ra những khả năng gần như vô tận. Ví dụ, các cấu trúc nano hình tinh thể được tổ chức theo kiểu lặp lại tạo ra ánh kim thường tô điểm cho cánh của bọ cánh cứng và bướm. Trong khi đó, các loài chim thường kết hợp các sắc tố với cấu trúc nano để tạo ra các màu xanh lục, xanh ngọc và đỏ có độ bão hòa cao, Saranathan cho biết.
Saranathan cho biết, hiểu cách động vật tạo ra màu sắc có thể giúp chúng ta thiết kế những vật liệu phức tạp hơn, bao gồm cả màn hình tivi và điện thoại.
Vương quốc động vật mang đến nguồn cảm hứng vô tận. Saranathan nói: “Mọi thứ mà chúng ta nghĩ đến mà chúng ta có thể tạo ra, thiên nhiên đã có sẵn ở đó, đã làm được điều đó từ hàng triệu năm trước”. "Và họ có thể làm điều đó với những vật liệu cơ bản nhất mà chúng ta thậm chí không thể hiểu được."