蓝色生物为什么很少见?它们为什么会进化成蓝色?
在自然界中,动植物确实有很多种颜色,可蓝色的实在太稀有了。地球上28万种开花植物中,蓝花仅占10%。蓝色色素的稀缺性,曾使蓝色颜料比金子还贵,但也导致蓝色成为人类语言演变过程中最后一种进入词汇表的颜色——因为大自然中很少存在蓝色的动植物,人类没有必要去发明一个词汇来描述蓝色的东西。
蓝色生物当我们观察一个蓝色的物体时,比如蓝宝石或者绣球花,实际上这个物体会吸收落在它上面的一些白光,就因为它吸收了白光,就会导致它把其它的光反射掉。这是因为白光能够反射掉所有的色光。一朵花要呈现出蓝色,它是需要吸收光谱当中的红色部分的。但是在可见光谱当中,红色的波长是很长的,也就是说,与其它的颜色相比,它的能量是非常低的。
因此在光速不变的情况下,波长越长的话,光子的能量是越小的。于是花朵为了要吸收红色的光谱,就需要体内能够产生一种能够吸收少量能量的分子。然而,这种分子的产生是非常困难的,因此在自然界中只有10%不到的蓝色花朵。蓝色花朵在自然界当中是非常醒目的,因此从进化的角度来看是有利于蜜蜂等传粉媒介的发现的,在激烈的自然竞争当中,产生蓝色的花朵从本质上是有利于植物的生存的。
从物理学角度上分析,蓝色生物,是因为它们 身体上拥有非常微妙的结构。如孔雀羽毛上的珠子。当两条光线发生碰撞时,则在两条光线内部,都会形成干涉。这个过程在科学上被称为建设性干扰(CI)。在某些区域中,两种射线都被物体吸收,这被称为破坏性干涉(DI)。光线是我们看到波峰和波谷的一种方式。
每当发生建设性干扰CI时,两个波的波峰和波谷都会重叠,因此只有较大波长的光线才会发生反射。此状态称为同相,同理,当发生破坏性干涉DI时,则表示异相。每当我们通过显微镜观察生物蓝色翅膀的顶部光线时,翅膀内部非常锋利的边缘就会反射光线。我们知道光谱中总***有7种颜色,除了蓝色之外,所有其他颜色都渗透到内部而无法散发出来。所以它看起来很蓝。
人们目前能追溯到的最早的蓝色颜料是6000年古埃及,当时的古埃及人将二氧化硅、氧化钙和氧化铜结合在一起,创造出一种持久的蓝色颜料,主要用于装饰雕像。要知道那时候的蓝色原料可是和黄金一样珍贵的。也正是因为蓝色的稀有性,大家会觉得蓝色自带有一种贵族的气息。