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極樂鳥以雄性獨(dú)特的求偶表演而聞名，在求偶的季節(jié)，它們會(huì)展開翅膀，擋在雌性的前面，不停展示自己，就像是影視作品中的流氓欺負(fù)弱女子一樣。 很多人可能認(rèn)為，雄性極樂鳥是在用舞姿來迷倒雌性，但有研究發(fā)現(xiàn)，它們其實(shí)是在調(diào)整角度來讓自己的羽毛看起來更黑。 這種鳥的羽毛是目前自然界尋找到的最黑物質(zhì)，它們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)這種黑，以及這種黑到底為何進(jìn)化的都相當(dāng)有趣。
極樂鳥的羽毛到底有多黑？ “黑”指的是材料對(duì)可見光的吸收情況，它吸收了越多可見光，我們看起來就會(huì)越黑。 我們平時(shí)使用的黑色顏料最多可吸收約97.5%的可見光，不過通過改變黑色表面的結(jié)構(gòu)，可以更好的吸收可見光，那些得到應(yīng)用的超黑表面通?？晌罩苯诱丈涞狡渖系?9.6%的可見光。 極樂鳥的羽毛可吸收99.95%的可見光，如果你看它們的角度合適的話，它們看起來會(huì)像是一個(gè)黑色空洞一樣。 不過，這羽毛并不是已知最黑的材料，人類目前打造出最黑材料的極限能夠吸收99.96%的可見光，這種材料叫作Vantablack。
這種羽毛的黑如何實(shí)現(xiàn)？ 顏色有結(jié)構(gòu)顏色和真實(shí)顏色之分，我們平時(shí)看到那些擁有炫彩甲殼的昆蟲，它們身上的五顏六色通常就是材料結(jié)構(gòu)造成的。 黑色也是一樣的，它可以 對(duì)于生物而言，通常是通過黑色素沉淀來讓自己看起來更黑，但是色素所能達(dá)到的黑非常有限，所以雄性極樂鳥羽毛的黑也是通過材料結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。 實(shí)際上，我們前面提到最黑材料Vantablack，也是一種結(jié)構(gòu)色，而且與極樂鳥的羽毛的微觀結(jié)構(gòu)有很多相似之處。 一支典型的鳥類羽毛由一系列位于同一平面內(nèi)的扁平分枝組成，中央一個(gè)粗的羽軸，上面布滿了更小的羽枝，然后羽枝上又有更小的羽小枝——這些羽小枝有助于將羽毛編織成扁平的反射結(jié)構(gòu)。 在電子顯微鏡下，普通黑色羽毛和極樂鳥的超黑羽毛在結(jié)構(gòu)上是一樣的，只有當(dāng)檢測(cè)更微小的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)時(shí)，才能發(fā)現(xiàn)不同。
上圖左邊這個(gè)就是普通黑色羽毛，它像巨大的棕櫚葉一樣，而極樂鳥的超黑羽毛看起來則像杉樹葉一樣——微羽毛的結(jié)構(gòu)非常密集（這增加了表面積）且彎曲。 當(dāng)光照射在超黑羽毛上時(shí)，光子就會(huì)散落在內(nèi)部，無法逃脫，彎曲密集的結(jié)構(gòu)有助于困住光子。 一旦光子被困在那里，它就會(huì)在這個(gè)彎曲的微羽毛中不停反彈，每次反彈都會(huì)減少光子的能量，直到光子完全消失。 這就是為什么雄性極樂鳥的羽毛看起來如此之黑，不過極樂鳥不是唯一利用結(jié)構(gòu)色來讓自己變得更黑的動(dòng)物，已知至少還有金裳鳳蝶和西非加蓬蝰蛇。 不過，所有這些動(dòng)物變黑的材料結(jié)構(gòu)都是不同的，雄性極樂鳥在變黑這點(diǎn)上，結(jié)構(gòu)優(yōu)于其它動(dòng)物，所以它最黑。
為什么極樂鳥要這么黑？ 實(shí)際上，這些動(dòng)物不僅變黑的結(jié)構(gòu)有所不同，它們變黑的目的也是不同的，金裳鳳蝶變黑的目的是為了更好地收集太陽(yáng)輻射，蝰蛇則將其用于偽裝。 而我們的主角——極樂鳥是為了吸引異性。 關(guān)于極樂鳥是最黑的動(dòng)物，相關(guān)研究是在2018年發(fā)表的，研究人員也同時(shí)解釋了他們變黑的選擇壓力——就是雌性的性選擇。 我們開頭提到過，雄性極樂鳥在求偶時(shí)的舞蹈是為了讓自己看起來更黑，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)色的方向性很強(qiáng)，只有在特定的方向才能達(dá)到最好的效果。
至于為什么要展示自己的黑？ 研究人員認(rèn)為，黑確實(shí)沒啥好展示的，極樂鳥的目的為了用黑來突出它們胸前那片色彩鮮艷的羽毛斑塊。 脊椎動(dòng)物擁有色彩校正機(jī)制，這種機(jī)制讓我們?cè)诓煌饩€下也可以看到相同的顏色。 舉個(gè)例子，一個(gè)紅色的蘋果，你在太陽(yáng)光下看它是紅色的，在陰暗的角落看起來也會(huì)是紅色的，而實(shí)際上在不同環(huán)境中蘋果反射光的波長(zhǎng)是不一樣的，我們正是通過色彩校正機(jī)制才看到一樣的顏色。 然而，這種機(jī)制也會(huì)造成一些感覺或認(rèn)知偏差，也就是會(huì)產(chǎn)生視錯(cuò)覺，例如當(dāng)我們看到一個(gè)黑色的東西時(shí)，我們的感知就非常容易夸大它相鄰色塊的亮度。 極樂鳥其實(shí)擁有兩種黑色羽毛，一種就是普通的黑色羽毛，位于它們的背部，還有一種就是那些超黑的羽毛，全部位于它們彩色斑塊邊上。 所以，即便性選擇造就了這種自然界的最黑物質(zhì)現(xiàn)在還只是一個(gè)推測(cè)，但它是有一定道理的 極樂鳥通過讓這些羽毛變得足夠黑，能夠更好得展示，得到雌性青睞，而當(dāng)這些擁有更黑羽毛的雄性更有機(jī)會(huì)傳承基因時(shí)，這些羽毛變得越來越黑。
最后 這種超黑材料的研究具有一定意義的，因?yàn)橐恍┛萍碱I(lǐng)域需要應(yīng)用到這些材料，比如望遠(yuǎn)鏡、太陽(yáng)能電池板等就需要用到超黑的材料，這樣可以更好的捕獲光。 雖然，Vantablack是目前已知最黑的材料，但是它的造價(jià)非常昂貴，或許通過仿生極樂鳥的超黑羽毛，可以降低成本。 最后還有一點(diǎn)值得一提，如果你平時(shí)出門不知道穿什么衣服出門的話，拿酒選擇穿黑色的吧，這同樣也可以讓你容光煥發(fā)，就像極樂鳥跳舞時(shí)展示的那樣。
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