【美】明迪·魏斯貝格爾
當(dāng)仰望頭頂上的藍(lán)天或凝視似乎無(wú)窮無(wú)盡的藍(lán)色海洋時(shí),你可能會(huì)認(rèn)為藍(lán)色在自然界中很常見。
但是,在巖石、植物和花朵,或者動(dòng)物的皮毛、羽毛、鱗片和皮膚中,藍(lán)色卻出人意料地稀少。
異常稀少
為什么藍(lán)色如此少見?答案源自顏色如何產(chǎn)生以及我們是如何看到顏色等化學(xué)和物理過(guò)程。
我們能夠看到顏色,是因?yàn)槲覀兊拿恐谎劬Χ及?00萬(wàn)至700萬(wàn)個(gè)用來(lái)感光的視錐細(xì)胞。一個(gè)擁有正常色覺的人眼睛里有三種不同類型的視錐細(xì)胞,每種視錐細(xì)胞對(duì)特定波長(zhǎng)的光最為敏感,依次是紅色、綠色和藍(lán)色。來(lái)自數(shù)百萬(wàn)視錐細(xì)胞的信息會(huì)以電子信號(hào)的形式到達(dá)我們的大腦,這些電子信號(hào)會(huì)傳遞我們所看到的所有類型的光線,然后在大腦中被解讀為不同的顏色。
當(dāng)我們看到一個(gè)五顏六色的物體,比如閃閃發(fā)光的藍(lán)寶石或鮮艷的繡球花時(shí),“這個(gè)物體吸收了落到它上面的一些白光,因?yàn)樗樟艘恍┕猓瓷涞钠渌饩陀辛祟伾???破兆骷摇ⅰ端{(lán)色:尋找自然界中最稀有的顏色》一書的作者凱·庫(kù)普費(fèi)爾施密特對(duì)趣味科學(xué)網(wǎng)站說(shuō)。
“當(dāng)你看到一朵藍(lán)色的花,例如矢車菊,它在你眼中呈藍(lán)色是因?yàn)樗樟斯庾V中的紅色部分?!睅?kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō)。
在可見光譜中,紅色的波長(zhǎng)較長(zhǎng),這意味著與其他顏色相比,它的能量非常低。庫(kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō),一朵花要呈現(xiàn)藍(lán)色,“需要產(chǎn)生一種能夠吸收非常少量能量的分子”,以便吸收光譜中的紅色部分。
這種分子又大又復(fù)雜,產(chǎn)生這種分子對(duì)植物來(lái)說(shuō)很難,這就是為什么全世界近30萬(wàn)個(gè)開花植物物種中只有不到10%能開出藍(lán)色的花。
難以顯現(xiàn)
藍(lán)色花卉進(jìn)化的一個(gè)可能驅(qū)動(dòng)因素是,藍(lán)色對(duì)蜜蜂等授粉昆蟲來(lái)說(shuō)非常顯眼。在激烈爭(zhēng)奪授粉昆蟲的生態(tài)系統(tǒng)中,開出藍(lán)色花朵可能對(duì)植物是有利的,澳大利亞皇家墨爾本理工大學(xué)副教授、視覺科學(xué)家阿德里安·戴爾此前對(duì)澳大利亞廣播公司說(shuō)。
至于礦物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)與離子(帶電的原子或分子)相互作用,以確定光譜的哪些部分被吸收、哪些被反射。僅在阿富汗出產(chǎn)的青金石能夠產(chǎn)生罕見的群青色色素,這種礦物中含有三硫化物離子(在一個(gè)晶格中有三個(gè)附著在一起的硫原子),這種離子能夠釋放或結(jié)合單個(gè)電子。
“這種能量差異就是產(chǎn)生藍(lán)色的原因?!睅?kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō)。
藍(lán)色動(dòng)物的顏色并非來(lái)自化學(xué)色素,它們依靠物理學(xué)來(lái)產(chǎn)生藍(lán)色外觀。大藍(lán)閃蝶的翅鱗上有復(fù)雜的多層納米結(jié)構(gòu),可以操縱光層,因此一些顏色就會(huì)相互抵消,最后只有藍(lán)色反射出來(lái)。冠藍(lán)鴉的羽毛、藍(lán)色刺猬魚的鱗片以及藍(lán)環(huán)章魚的閃光環(huán)也有產(chǎn)生類似效果的結(jié)構(gòu)。
哺乳動(dòng)物身上的藍(lán)色甚至比鳥類、魚類、爬行動(dòng)物和昆蟲更加罕見。一些鯨和海豚的皮膚偏藍(lán)色,像川金絲猴這樣的靈長(zhǎng)類動(dòng)物的臉是藍(lán)色的,山魈的臉和屁股是藍(lán)色的。但是,毛皮——大多數(shù)陸地哺乳動(dòng)物都具有的一種特征——從沒有天然的鮮艷藍(lán)色,至少在可見光下沒有。
“形成藍(lán)色需要費(fèi)很多工夫,因此就有了另一個(gè)問題:形成藍(lán)色的進(jìn)化原因是什么,驅(qū)動(dòng)因素是什么?”庫(kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō),“當(dāng)你深入這些動(dòng)物世界時(shí),讓人好奇的就是,誰(shuí)是這一訊息的接收方,他們能看到這種藍(lán)色嗎?”
有何意味
庫(kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō),由于藍(lán)色在自然界中的稀缺性,“藍(lán)色”這個(gè)詞對(duì)世界各地的語(yǔ)言來(lái)說(shuō)都是出現(xiàn)相對(duì)較晚的詞,排在黑、白、紅、黃之后。
“對(duì)此的一種說(shuō)法是,只有在能夠染色、能將一種顏色與其所在物體分離時(shí),才會(huì)真正需要去命名一種顏色。否則的話,并不真正需要給顏色命名,”他解釋說(shuō),“在大多數(shù)文化中,把東西染成藍(lán)色或發(fā)現(xiàn)藍(lán)色染料的時(shí)間都很晚,這一點(diǎn)在語(yǔ)言學(xué)中就可以看出來(lái)?!?/p>
研究人員在《植物科學(xué)前沿》雜志上發(fā)表報(bào)告稱,藍(lán)色染料的最早使用追溯到大約6000年前的秘魯。而古埃及人將硅土、生石灰和氧化銅混合在一起,制造出一種持久的藍(lán)色顏料,用于裝飾雕像。源自群青色青金石的鮮艷藍(lán)色顏料在中世紀(jì)的歐洲像金子一樣昂貴,主要用于彩色手稿的繪制。
藍(lán)色的稀缺性意味著,幾千年來(lái)人們一直將它視為一種地位很高的顏色?!吨参锟茖W(xué)前沿》雜志上的研究稱,藍(lán)色長(zhǎng)期以來(lái)被人們與印度教的克利須那神以及基督教的圣母瑪利亞聯(lián)系起來(lái)。以使用藍(lán)色而著稱的藝術(shù)家包括米開朗基羅、高更、畢加索和梵高。
藍(lán)色還豐富了我們的語(yǔ)言表達(dá),在很多英語(yǔ)習(xí)語(yǔ)中都有藍(lán)這個(gè)詞,比如“藍(lán)領(lǐng)”等。
藍(lán)色在自然界中的稀缺性可能影響了我們對(duì)這種顏色以及藍(lán)色物體的認(rèn)識(shí)。庫(kù)普費(fèi)爾施密特說(shuō):“藍(lán)色就像一大塊畫布,等著你去描繪呢?!?/p>
(李恒克摘自2021年9月10日《參考消息》)