لماذا لا يبهت لون ريش الطيور؟

تستفيد الطيور من تغييرات متطورة بشكل خاص في بنية ريشها من أجل إنشاء غطاء متعدد الألوان، وذلك بمساعدة عملية يمكن أن تمهد الطريق لتطوير ألوان وأصباغ للملابس التي لن تتلاشى أبدًا.

[ترجمة د.نحماني موشيه]
تستفيد الطيور من تغييرات متطورة بشكل خاص في بنية ريشها من أجل إنشاء غطاء متعدد الألوان، وذلك بمساعدة عملية يمكن أن تمهد الطريق لتطوير ألوان وأصباغ للملابس التي لن تتلاشى أبدًا.
استخدم باحثون من جامعة شيفيلد طريقة الأشعة السينية لفحص الريش الأزرق والأبيض لطائر الغراب، ووجدوا أن الطيور تظهر مستوى مدهشًا من التحكم والتطور في تكوين ألوان ريشها. فبدلاً من استخدام الأصباغ والأصباغ التي قد تتلاشى بمرور الوقت، تستخدم الطيور تغييرات يتم التحكم فيها جيدًا في الهياكل النانوية لإنشاء ريشها الملون والمتقزح - مما يسمح للطيور بالتعرف على بعضها البعض. الغراب قادر على مطابقة هذه الألوان المختلفة على طول ريشة واحدة - وهو إنجاز يتوافق مع الوضع حيث توجد ألوان مختلفة على طول شعرة بشرية واحدة. وتتكون ريشة الغراب، التي يتراوح لونها بين البنفسجي إلى الأزرق والأبيض، من مادة الكيراتين الإسفنجية التي تحتوي على هياكل نانوية، وهي نفس المادة (الكيراتين) التي يتكون منها شعر الإنسان وأظافره.

ووجد الباحثون أن الغراب قادر على إظهار تحكم لا يصدق في حجم الفوهات داخل هذا الهيكل الإسفنجي، بل وضبطها على أحجام محددة، وهي الأحجام المسؤولة عن اللون المنعكس من الريشة. وذلك في ضوء أنه عندما يضرب الضوء الريشة، فإن حجم هذه الفوهات يحدد كمية الضوء التي ستنتشر، وبالتالي اللون المرئي لأعيننا. ونتيجة لذلك، فإن الفوهات الأكبر تعني أن الضوء ينعكس في نطاق أوسع من الأطوال الموجية، مما يخلق اللون الأبيض. وعلى النقيض من ذلك، فإن البنية الصغيرة والأكثر إحكاما تؤدي إلى ظهور اللون الأزرق. وإذا كانت الألوان مصنوعة من أصباغ مشتقة من النظام الغذائي للطائر، فإن لون الريشة سيبهت مع مرور الوقت. ومع ذلك، في ضوء حقيقة أن الطبيعة قد طورت طريقة لخلق الألوان بمساعدة التغييرات الهيكلية، فإن كل بنية نانوية ستحافظ على سلامتها، وهي حقيقة تفسر سبب عدم تلاشي لون ريش الطائر أبدًا. وفي المقابل، يتكون لون شعر الإنسان من صبغات، وهي صبغات تتلاشى مع مرور الوقت. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية Scientific Reports.

يوضح أحد الباحثين: "التفسير الشائع هو أن التحكم في الضوء أثناء استخدام المواد بهذه الطريقة يتطلب هياكل دقيقة ومتحكم بها على مستوى عالٍ للغاية، هذا إلى جانب عدد كبير من خطوات المعالجة المختلفة، ولكن - إذا كانت الطبيعة إذا كنا قادرين على استخدام مثل هذه المادة للطيور، فيجب أن نكون قادرين على فعل الشيء نفسه صناعيًا أيضًا." ويضيف الباحث: "هذا الاكتشاف يعني أننا في المستقبل سنكون قادرين على إنشاء طلاءات ملونة ومواد أخرى تكون مستقرة لفترة طويلة بشكل صناعي. لقد وجدنا بالضبط كيفية القيام بذلك - عن طريق تغيير حجم وضغط الفوهات في الهياكل الشبيهة بالإسفنج. التقنيات الحالية غير قادرة على إنشاء ألوان بهذا المستوى العالي من التحكم والدقة - لا تزال الأصباغ والأصباغ مستخدمة في الصناعة. والآن بعد أن تعلمنا كيف تقوم الطبيعة بذلك، يمكننا أن نبدأ في تطوير مواد جديدة، على سبيل المثال الملابس والدهانات، مع الاستفادة من هذا النهج المتمثل في التغييرات الصغيرة في الهياكل النانوية. أي أننا إذا صنعنا قميصًا أحمر بهذه الطريقة، فإن لونه سيبقى ثابتًا ولن يبهت بعد عدة غسلات وغسلات."

ملخص المقال

أخبار الدراسة