[SCIENTIFACT #3]

ENGLISH

MÀU XANH LAM TRONG TỰ NHIÊN

Gần 3/4 diện tích của Trái Đất được bao phủ bởi màu xanh của đại dương. Thậm chí khi ngước lên bầu trời đa phần ta sẽ thấy màu xanh da trời bao phủ khắp muôn nơi. Có thể nói các màu xanh lam, xanh nước biển là màu phổ biến nhất trên hành tinh, nhưng liệu có phải vậy? Bạn đã bao giờ tận mắt thấy một cái cây có lá xanh nước biển, hay những con vật có bộ lông hay bộ cánh màu xanh lam tuyệt đẹp chưa? Thực tế thì xanh lam là một trong những màu hiếm nhất trong tự nhiên, trong khi đó màu xanh lá cây lại là màu xanh phổ biến nhất trong tự nhiên. Bạn thậm chí có thể thắc mắc: quả việt quất cũng phổ biến mà có màu xanh còn gì? Quả đúng là màu xanh lam vẫn tồn tại trong tự nhiên: Một số loài cây có hoa hoặc thậm chí là lá màu xanh lam. Loài ếch và chim công có màu xanh lam sặc sỡ. Thậm chí một phần không nhỏ dân số có mắt màu xanh. Tuy vậy, so với các màu sắc khác, màu xanh vẫn là một màu vô cùng hiếm gặp (mà quả việt quất thực tế có màu tím chứ không phải xanh lam đâu).

  1. Trước tiên, tại sao lại có màu sắc?

Ánh sáng vừa có tính chất của sóng, vừa có tính chất của hạt. Bởi vậy, nó có thể có nhiều bước sóng khác nhau, tương ứng với các màu sắc khác nhau; chúng ta có thể quan sát ánh sáng mặt trời tách thành các màu sắc riêng biệt khi cầu vồng xuất hiện. Khi một vật hấp thụ một số bước sóng và tán xạ các bước sóng còn lại vào mắt, những màu sắc ta nhìn thấy chính là những sóng bị tán xạ lại. Mặc dù các bước sóng năng lượng thấp vẫn thiết yếu cho cây, nhưng cây hấp thụ năng lượng chủ yếu từ bước sóng xanh lam với năng lượng lớn so với các màu sắc khác mà ta nhìn thấy, để lại màu xanh lá tán xạ từ lá cây tới mắt chúng ta. Một phần do vậy, động vật có màu xanh lam lại trở nên nổi bật so với môi trường của nó, làm nó dễ trở thành mục tiêu tấn công của các loài ăn thịt.

Hơn nữa, khác với những màu như xanh lá, đỏ, vàng được tạo bởi các sắc tố tạo màu trong cơ thể sinh vật, màu xanh lam vô cùng khó để tổng hợp hóa học trong tự nhiên. 

2. Vậy thì màu xanh lam từ đâu đến? 

Tự nhiên đã có giải pháp khác: tạo ra màu xanh từ cấu trúc của lông hoặc cơ thể các sinh vật đó. Một số bộ phận trên cơ thể các sinh vật đó có các lớp vỏ hoặc bên trong lông có cấu trúc chồng lên nhau có thể phản xạ ánh sáng. Khi ánh sáng đi qua các bộ phận có cấu tạo đặc biệt này, ánh sáng bị khúc xạ và phản xạ theo cách đặc biệt, khiến cho các bước sóng khác xanh giao thoa lẫn nhau, chỉ có màu xanh lam là không bị tác động. Do vậy, một số loài thực vật và động vật có màu xanh. Gần như tất cả sinh vật có màu xanh lam đều có cơ chế này. Tất nhiên vẫn có trường hợp động vật có thể tự nhuộm xanh bản thân bằng sắc tố, như loài bướm Nessaea obrinus, đây có lẽ là sinh vật duy nhất trên Trái Đất làm được điều này.

Mặc dù ngày nay nhân loại đã khám phá được cách tạo màu xanh nhân tạo nhờ phẩm màu, điều mà chỉ có một số ít loài động vật mới làm được, nhưng tạo hóa vẫn thật kì diệu khi đã tạo ra những phương pháp sáng tạo để tạo nên màu xanh lam khi phương pháp hóa học thất bại. Sinh học và vật lý tưởng như không liên quan đến nhau nhưng thực chất hòa hợp với nhau một cách hoàn hảo, tô điểm cho cuộc sống muôn màu chúng ta.

*Nguồn tham khảo:

Luiggi, C. (2013, January 31). Color from Structure. Retrieved from https://www.the-scientist.com/cover-story/color-from-structure-39860

Arnold, K. (2019, March 02). What Are the Colors in a Peacock’s Feathers? Retrieved from https://sciencing.com/colors-peacocks-feathers-8259752.html

Lowe, A. (2019, August 20). Natural Wonder: Why is the colour blue so rare in nature? Retrieved from https://biodiversityrevolution.wordpress.com/2019/08/20/natural-wonder-why-is-the-colour-blue-so-rare-in-nature/

Runkle, E. (2016, August). Red Light and Plant Growth. Retrieved from https://gpnmag.com/article/red-light-and-plant

BLUE IN NATURE

Nearly three-fourths of the earth is covered in the blue shade of ocean. Even when looking up to the sky, we will usually see the color blue everywhere. We can say blue is the most popular color on the planet but is that so? Have you ever seen a tree with blue leaves or animals with beautiful blue feathers or blue wings? In fact, blue is one of the rarest colors in nature, way less common than green. You might even wonder: What about blueberries, which are common and blue? Well, it’s true that blue still exists in nature: some plants have blue flowers or even blue leaves. Frogs and peacocks can have vivid blue color. Additionally, a small portion of the population has blue eyes. However, despite all that, compared to other colors, blue is still extremely rare (and blueberries are actually purple rather than blue).

  1. First, why is there color?

Light has both properties of a wave and a particle, which means that it can have different wavelengths corresponding to different colors. We can observe sunlight splitting into distinct colors when a rainbow appears. When an object absorbs certain wavelengths and scatters the remaining wavelengths into our eyes, the colors we see are the scattering waves. Although low-energy wavelengths are still essential for plants, they absorb energy primarily from blue light with the highest-energy wavelengths and leave green light scattering from the leaves to our eyes. Due to that, the blue animal stands out from its environment, making it an easy target for predators.

Moreover, unlike colors such as green, red, and yellow, which are created by pigments in the body, blue is extremely difficult to be synthesized in nature.

2. So where does blue come from?

Nature has found a different solution: to create blue from the structure of those creatures’ feathers or bodies. Some parts of the organism have shells or overlapping structures inside their hair that reflect light. When light travels through these specially constructed parts, it is refracted and reflected in a special way, causing wavelengths other than blue to interfere with each other. Therefore, some plants and animals are blue. Nearly all blue creatures have this mechanism. Of course, there are still cases where animals can dye themselves with pigments, like Obrina Olivewing butterflies (Nessaea obrinus), which is probably the only creature on Earth that can do this.

Although humankind has discovered how to create artificial green today by dyes, which is something only a few animals can do, nature is still so miraculous to have created innovative methods to make blue when the chemical method fails. Biology and physics seem to be unrelated yet, in fact, perfectly harmonize, adorning our colorful lives.

*Citation:

Luiggi, C. (2013, January 31). Color from Structure. Retrieved from https://www.the-scientist.com/cover-story/color-from-structure-39860

Arnold, K. (2019, March 02). What Are the Colors in a Peacock’s Feathers? Retrieved from https://sciencing.com/colors-peacocks-feathers-8259752.html

Lowe, A. (2019, August 20). Natural Wonder: Why is the colour blue so rare in nature? Retrieved from https://biodiversityrevolution.wordpress.com/2019/08/20/natural-wonder-why-is-the-colour-blue-so-rare-in-nature/

Runkle, E. (2016, August). Red Light and Plant Growth. Retrieved from https://gpnmag.com/article/red-light-and-plant

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

Connecting to %s