Thiên nhiên là nơi sinh sống của các động vật đầy màu sắc, từ những con khỉmặtchó Mandrill với bộ lông kết hợp giữa màu đen, xanh dương, vàng và đỏ cho đến những con tắc kè hoa có thể thay đổi màu sắc trên da theo ý muốn.
Phương pháp động vật tạo ra màu sắc khá độc đáo và đáng kinh ngạc. Ví dụ khỉmặtchó Mandrill tạo ra chiếc mõm màu xanh bằng cách sử dụng các sợi collagen được sắp xếp tỉ mỉ để phản chiếu ánh sáng. Trong khi đó, tắc kè hoa có làn da chuyển đổi màu như cầu vồng nhờ sự trợ giúp của các tinh thể nano.
Lý do động vật có nhiều màu sắcTrong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Evolution vào tháng 12/2022, các nhà khoa học tại Đạihọc Arizona (Mỹ) phát hiện tất cả các loài động vật có xương sống trên cạn với màu sắc sặc sỡ nhìn chung đều có thể chia thành hai nhóm khác nhau: nhóm hoạt động về đêm và nhóm hoạt động vào ban ngày.
Đối với các loài động vật hoạt động vào ban đêm, màu sắc tươi sáng đóng vai trò như một tín hiệu cảnh báo tới kẻ săn mồi rằng chúng có độc và không phải sự lựa chọn tốt để làm thức ăn – một hiện tượng gọi là “aposematism” (tín hiệu xua đuổi). Nói cách khác, màu sắc là phương tiện giúp những con vật này xua đuổi những kẻ săn mồi cơ hội khi chúng đang ngủ và dễ bị tổn thương vào ban ngày.
Trong khi đó, các loài động vật hoạt động vào ban ngày – chẳng hạn như một số loài chim – thường sử dụng màu sắc như một cách để thu hút bạn tình.
“Nhiều khả năng các tín hiệu màu sắc dùng để thu hút bạn tình chỉ xuất hiện ở những loài nhìn thấy những màu sắc đó”, John J. Wiens, giáo sư sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Đại học Arizona, đồng tác giả nghiên cứu, nhận định. “Tuy nhiên, các tín hiệu màu sắc có tác dụng cảnh báo kẻ săn mồi có thể phát triển ở cả những loài hoàn toàn không nhìn thấy màu sắc – hoặc thậm chí không có mắt – bởi vì chúng đang gửi thông điệp đến các loài khác, thay vì cá thể đồng loại”.
Tầm quan trọng của màu sắc trong nghi thức giao phối của các loài động vật có thể giải thích tại sao rất nhiều loài chim thể hiện những màn trình diễn tuyệt đẹp. Lấy ví dụ như loài chim thiên đườngWilson với tên khoa học là Cicinnurus respublica. Con đực có bộ lông màu đỏ, xanh lam và vàng, đủ sặc sỡ để có thể nhìn thấy được ngay cả trên nền rừng tối mờ. Khi thu hút sự chú ý của con cái, con đực sẽ tung ra con át chủ bài của mình. Nó sẽ xòe rộng mảng lông màu ngọc lục bảo óng ánh ở phía trước ngực để khiến con cái mê mẩn.
Một ví dụ khác là loài chim Tangara chilensis có vẻ bề ngoài trông khá hài hước với những mảng lông màu xanh lam, đỏ, cam và xanh lá cây.
“Trông nó giống như một con chim trong phim hoạt hình, hoặc một món đồ chơi nhồi bông”, Vinod Saranathan, phó giáo sư tại Đại học Krea (Ấn Độ), cho biết. Đáng chú ý nhất là phần đầu của chim đực giống như đội một chiếc vương miện màu xanh lá cây, nơi Saranathan và các cộng sự phát hiện những chiếc lông vũ cấu tạo từ nhiều cấu trúc tinh thể có khả năng phản chiếu ánh sáng để tạo ra màu sắc rực rỡ nhằm thu hút bạn tình.
“Sau khi phân tích dữ liệu của 1.824 loài động vật có xương sống trên cạn bao gồm động vật lưỡng cư, động vật có vú, chim, cá sấu, rùa, thằn lằn và rắn, thật thú vị khi chúng tôi phát hiện một số màu như đỏ, cam và vàng xuất hiện với tần suất tương tự nhaunhằm giúp con vật cảnh báo kẻ săn mồi hoặc thu hút bạn tình. Trong khi đó, màu xanh lam thường chỉ liên quan đến việc thu hút bạn tình”, Zachary Emberts, nhà nghiên cứu tại Đạihọc Arizona, cho biết.
Màu sắc cũng có thể được thúc đẩy bởi sự đa dạng của các loài. “Một trong những mục đích chính của màu sắc là để phân biệt loài này với loài khác”, Saranathan nói.
Điều này giúp giải thích tại sao có sự bùng nổ về số lượng màu sắc trong lớp côn trùng, nơi có số lượng loài lớn nhất trên Trái đất, với hơn 1 triệu loài. Ví dụ như loài bọ đá quý (Buprestidae) có đôi cánh óng ánh như đá quý, pha lẫn các màu tím, đỏ tươi, xanh lam và xanh lục. Loài mọt đốm cầu vồng (Pachyrhynchus congestus pavonius) sở hữu đôi cánh có các hình vòng tròn chứa vô số tinh thể hình kim cương siêu nhỏ. Các tinh thể này tương tác với ánh sáng để tạo ra dải quang phổ chứa đầy đủ các màu như xanh lam, xanh lục, vàng và đỏ,
“Một ví dụ khác là bướm hoàng hôn Madagascan (Chrysiridia rhipheus). Chúng có vẻ bề ngoài thực sự đáng kinh ngạc, bởi vì đôi cánh của chúng mang sắc thái giống như Mặt trời đang lặn”, Saranathancho biết.
Chúng ta cũng không thể quên nhắc tới những con nhện, chẳng hạn như nhện công (Maratus). Hình dạng của chúng giống như một viên ngọc. Chúng biểu diễn những điệu nhảy phức tạp, phô diễn phần bụng đầy màu sắc để thu hút bạn tình.
Cách động vật tạo ra màu sắc Sự đa dạng về màu sắc của các loài động vật liên quan đến những yếu tố ở cấp độ vi mô. “Có hai cách để động vật tạo ra màu sắc, đó là thông qua sắc tố hoặc cấu trúc nano, và đôi khi có sự kết hợp của cả hai”, Saranathan cho biết.
Các phân tử sắc tố trên cơ thể động vật hấp thụ ánh sáng ở một số bước sóng và phản xạ các bước sóng còn lại để tạo ra những màu sắc cụ thể.
Trong khi đó, các cấu trúc nano khuếch đại sự phản xạ của một số bước sóng nhất định để tạo ra màu sắc. Hình dạng, kích thước của những cấu trúc nano này dẫn đến vô số cách sắp xếp khác nhau. Ví dụ, các cấu trúc nano dạng tinh thể sắp xếp theo kiểu lặp đi lặp lại, tạo ra màu sắc óng ánh tô điểm thêm cho đôi cánh của bọ cánh cứng và bướm. Các loài chim thường kết hợp cả sắc tố với cấu trúc nano để tạo thành màu xanh lục, xanh ngọc và đỏ.
“Việc hiểu rõ cách thức động vật tạo ra màu sắc có thể giúp chúng ta thiết kế các vật liệu phức tạp hơn, bao gồm cả những vật liệu dùng để chế tạo màn hình tivi và điện thoại”, Saranathan cho biết.
Vương quốc động vật mang đến nguồn cảm hứng vô tận. “Trong số một loạt các ý tưởng thiết kế do con người nghĩ ra, thiên nhiên đã có sẵn từ hàng triệu năm trước. Điều đáng kinh ngạc là thiên nhiên có thể làm điều đó bằng những nguyên liệu cơ bản mà chúng ta thậm chí không thể hình dung ra được”, Saranathan nói.
Theo Live Science