你可能聽說過世界上最黑的鳥,名為華美極樂鳥。
這也許是它最經典的動圖之一。
極樂鳥的求偶舞,左右跳動,只為展現自己最華美的羽毛,來討得雌鳥的歡心。雖然在我們看來有點像耍流氓,尤其是那展開翅膀的姿勢,總有點人類展開風衣追著給可愛女生看的味道。
重點是,它們身上黑色區域的羽毛有著媲美實驗室級別的超黑材料--Vantablack,這種黑色材料吸只反射0.035%的光線,而華美極樂鳥的黑色羽毛則可以反射0.05%。
超黑:光線反射率低於0.5%的材料
先來說說人工超黑材料。該材料由碳納米管平行排列組成,光子落在材料上,迷失在碳納米管之間,找不到出路,因為幾乎沒有可供反射的物質。如此便可捕獲大量光線。
納米管
科學家可以肯定的是,華美極樂鳥之所以這麼黑,除了自身黑色素產量很多之外,還有一種不同尋常的顯微結構。這點上,和人工產物Vantablack類似。
華美極樂鳥和其他黑色鳥羽毛微觀結構對比
烏鴉身上的羽毛是普通的羽毛,它們的羽毛結構較為平整、光滑、舒散,華美極樂鳥的羽毛濃密,有一定角度彎曲的,並帶有尖刺。研究人員表示,這種立體的羽毛結構,創造出了理想大小和形狀的空腔,光線會在空腔內反彈,直到被幾乎完全吸收[1]。
除了華美極樂鳥,之前已發現的還有超黑蝴蝶,反射率在0.06%–0.5%。
而最近,科學家發現了一些世界上最黑的深海魚,它們的黑可能是自然界中最黑的黑,其中的一種比華美極樂鳥還要黑。它們的反射率在為0.044%-0.051%區間[2]。
研究的一種尖牙魚,這是一種「超黑」魚,照片經過過曝和編輯,你才能看到它的輪廓
科學家從墨西哥灣和蒙特雷灣採集了18種黑魚,其中16種可以稱為超黑魚(反射率低於0.5%)。
接下來,給大家介紹最黑的前5種(圖片都經過處理,不能直接對比)。
5.細長鑽光魚(Sigmops elongatus )
4.單須刺巨口魚(Echiostoma barbatum)
3.發光炬燈魚(Lampadena luminosa)
2.穴口奇棘魚(Idiacanthus antrostomus)
1.夢角鮟鱇(Oneirodes sp.)反射率 0.044%
科學家為了搞懂這些深海魚為什麼這麼黑,通過電子顯微鏡和透射電子顯微鏡,對其中9種超黑魚的表皮超微結構進行了觀察。
然後發現它們表皮的黑色素十分密集,幾乎沒有色素缺口,沒有明顯分離成單個的黑色素細胞。光線到了這,沒有空間可以反射,自然就成了超黑。其他黑色較淺的魚,黑色素則沒有那麼密集,分散到了蛋白中層中。這是影響黑色程度的關鍵因素。
超黑魚中黑素體層的平均厚度為 7.9mm,但厚度並不是影響黑色程度變化的關鍵因素。因為科學家發現,隨著厚度的增加,反射率並沒有成比例的增加。
除了黑色素的數量及排列影響黑色程度之外,還有一個重要因素是黑色素細胞的幾何形狀,形狀的不同也影響了黑色程度。
這麼黑有什麼好處?也許你會發現,前面介紹的5種超黑魚都是肉食性的,而且最黑的那個,頭頂上還頂著一盞小燈。這盞小燈是用來引誘其他深海小魚過來,然後一口把小魚吃掉。
這時候,夢角鮟鱇肯定不希望自己的光打在自己臉上,然後再反射出去,這樣一來,就相當於暴露了自己丑陋的嘴臉。如果光反射出去,被看到了,那小魚就不會再過來,就要被餓肚子了。
那些頭頂沒有小燈的深海魚呢?對於它們來說,雖然自己不會發光,但那些獵物,也就是小魚是會發光的。自己不想被照到,然後把光反射出去,就只能變黑了。
厚頭犀孔鯛 (Poromitra crassiceps),一種超黑魚
另外,科學家還發現有些超黑魚的腸內層也很黑,皮都那麼黑了,為什麼裡面腸子也那麼黑?因為有些小魚被整個吃下去之後,並沒有馬上死亡,在驚嚇之中,會在超黑魚的肚子裡發光。你不可能想帶著發光的肚子遊泳吧,在烏漆嘛黑的深海裡,那相當於自找麻煩。(黑暗森林法則聽說過嗎?)
因此,只要在深海裡足夠足夠黑,就越不容易暴露自己,越黑越不容易被發現。
參考^https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29317637/
^https://www.cell.com/current-biology/pdf/S0960-9822(20)30860-5.pdf?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0960982220308605%3Fshowall%3Dtrue