奇妙自然界 藍色生物最罕見

編譯/韋士塔  |2024.08.24
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藍閃蝶的翅膀鱗片能讓光線彎曲,使其反射光的唯一波長是藍色。圖/美聯社
自然界藍色生物的種類極少,原因是純藍色或藍色色素在自然界中幾乎不存在。圖/美聯社
動物展現藍色有其目的,例如求偶或覓食。圖/美聯社

編譯/韋士塔

藍色是許多人喜愛,也非常搶眼的顏色;一些調查顯示,藍色是世界上幾乎所有國家不同膚色及文化的人最喜歡的顏色,藍色也是藝術家與歐洲皇室最喜歡的顏色。但是,在人類使用合成染料製造各種顏色前,藍色是很難獲得的,尤其是藍色的生物更為罕見,可說是自然界中最稀缺的顏色。

以植物來說,會開出藍色花朵的植物,在所有種類的植物占比不到10%;藍色的動物,在所有動物中所占比例更低。科學家指出,自然界藍色生物的種類極少,原因是純藍色或藍色色素在自然界中幾乎不存在。

澳洲阿德雷德大學(University of Adelaide)環境研究所(Environment Institute)所長羅威(Andrew Lowe)教授表示,要達到藍色效果,生物體必須吸收低能量光並反射高能量藍光。然而,吸收這種能量的分子結構相當複雜,使得藍色在自然界中比其他顏色更少見。

儘管如此,仍有一些動物及植物透過獨特的方式呈現出藍色,證明自然界的奇妙與多樣性。研究人員表示,植物和動物能透過各種「技巧」來呈現藍色。

以植物來說,藍色是透過混合天然色素而產生,就如同藝術家調配出不同顏色一樣。植物最常見的天然色素是紅色,稱為花青素,可透過酸鹼度的變化來改變色澤,產生藍色的效果。這些變化如果與反射光搭配,將可創造出一些鮮豔的顏色,如繡球花、藍鐘花及牽牛花。

藍色花朵在植物中很少見,至於葉子則幾乎沒有藍色,除了極為罕見的熱帶雨林植物。造成這種現象的主因,與光的物理學有關。人類肉眼見到的顏色,是光線照射到物體上後,未被物體吸收而反射的色彩。

最常見的植物色素是綠色葉綠素,因此,植物呈現綠色是因為葉綠素會反射綠光。然而,藍光會被植物吸收,因為藍光是光譜中能量最多的顏色,光的能量取決於光子的波長。波長愈短,能量愈高。藍光的波長比紅光或綠光短,因此其光子攜帶的能量更高。由於藍光的能量更高,植物通常會吸收這些高能量光來避免過多的能量損失。

相較於植物,動物變藍的過程就困難得多。動物體內的許多色素來自牠們所吃的食物;例如,紅鶴的粉紅色外觀,來自於牠們最喜歡的食物:蝦子;金魚的色澤,也與牠們的食物有關。然而,由於植物沒有真正的藍色素,因此動物無法透過食物變成藍色。

動物並非透過混合或改變色素的化學方法產生藍色,而是透過能改變光波長的結構來呈現藍色,例如,藍閃蝶的顏色是因為牠的翅膀鱗片呈脊狀,導致光線彎曲,使其反射的光的唯一波長是藍色。大自然中唯一的例外是橄欖翅蝴蝶(obrina olivewing butterfly),牠是唯一已知能產生真正藍色色素的動物。

科學家表示,一些植物和動物呈現藍色,目的在於繁衍及生存;例如,植物開出不同顏色的花朵,有助吸引授粉者。動物呈現藍色,則能幫助求偶,或嚇退捕食者。

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