不要认为这是另一个噱头。自然界中多彩的黑色确实存在。孔雀蜘蛛
“世界上最喜欢的撒娇者”正在表演这一神奇的场景。不久前,科学家发现这种华丽的孔雀蜘蛛身上有极其深的黑色。
是这种极端的黑色,这使得它更加醒目和美丽。
一旦发布,结果再次震惊世界。
,事实上,作为蜘蛛世界的宠物,孔雀蜘蛛已经多次震惊世界。
超出了人类的想象,从最华丽的开屏泡妞到最危险的婚礼舞蹈,再到最意想不到的配色等等。
一直等到科学家们解开了它辉煌出现的原因之谜,这为未来仿生光学做出了巨大贡献。同样姿势的
孔雀蜘蛛
孔雀蜘蛛(马拉特斯掌)是跳跃蜘蛛科孔雀跳跃蜘蛛属的成员
它们只生长在澳大利亚的新南威尔士和昆士兰州
,顾名思义,这种跳蛛可以像孔雀一样骄傲地打开腹部的彩色图案。
它有十多种颜色,被认为是地球上最复杂的生物之一。
,然而,只有雄性孔雀蜘蛛有如此华丽的外表,而雌性则相当朴素和低调。
,当雄性蜘蛛遇到雌性蜘蛛时,它们会忍不住,开始疯狂泡妞模式。
他们将展开尾屏,摆动腹部,表演“扇舞”
同时挥舞着特殊颜色的长脚,一边踏着小步子一边举起一双足山呼万岁
有一双明亮的大眼睛,真是又漂亮又可爱
是动物王国中最灵活的八足动物之一。
表演了最复杂的舞蹈,让雌蜘蛛印象深刻。如果
失败,雌蜘蛛会跳到雄蜘蛛身上并立即吃掉它。
只有舞技好的雄性蜘蛛才能得到雌性蜘蛛的青睐。
等到交配后,雌蜘蛛立即翻脸,一口吃掉雄蜘蛛。
因此,从雄蜘蛛决定去泡妞的那一刻起,它就注定要死,除非它在被拉起后跑得很快。尽管
在任何情况下都是死的,雄孔雀蜘蛛还是一个接一个地走向公开屏幕求爱。对
的科学研究也表明,颜色越鲜艳的孔雀蜘蛛,它们的求偶越成功。
那么,为什么雄性孔雀蜘蛛生存如此困难?目前对
的科学解释是,孔雀蜘蛛的雄性和雌性数量相当不同。
与其他物种不同,雄孔雀蜘蛛和雌孔雀蜘蛛交配成功率高。
感谢雌性孔雀蜘蛛,它的瑜伽技巧在世界上是无与伦比的。
当与雄性交配时,它们的腹部可以旋转180度因此,在任何情况下,孔雀蜘蛛的正常交配都不会受到影响。
这也大大增加了孔雀蜘蛛的繁殖几率,使该物种能够繁殖。
至于孔雀蜘蛛是如何进化成今天这个样子的,还没有明确的科学解释。缺少
的研究结果是因为孔雀蜘蛛太小,小到几毫米。
除非是在实验室,否则很难在室外仔细观察它们,更不用说它们还有神奇的跳跃能力
因此,直到1878年才首次发现并命名相关的研究成果不多
,然而,它们每一个新品种的发现都是令人惊讶的,有着不同寻常的图案和颜色。
,例如,方鳍马拉松看起来像背面有8条白色鬃毛的英国国旗的设计。例如,
,马拉特斯电气公司因其耀眼的红色平行线图案而引人注目,它看起来像一个电路板。
根据目前的发现工作,大约有50种孔雀蜘蛛。
不仅是外表,而且它们的求偶舞也不同。
例如,下面两只跳蜘蛛的求偶舞看起来很非主流:
前者跳舞时总是只举起一条腿,并把它们明亮的腹部向旁边跳;后者喜欢在草茎周围移动,平均只在一个位置停留一秒钟,而且他们只有一条腿翘起并弯曲......
等。这是不是有点像人类钢管舞?
不管怎样,孔雀蜘蛛吸引了一群群生物学家来研究在大家的努力下,
终于发现了孔雀蜘蛛色彩斑斓的秘密,尽管观察工作相当困难。
是最近几年才发现的,孔雀蜘蛛华丽的羽毛是由于它巧妙的结构。
然而,要解释孔雀蜘蛛表面颜色的原因,我们必须首先了解我们在眼睛里看到的颜色是怎么来的。
在生物学中,颜色形成有两个主要来源,色素颜色和结构颜色
,其中色素颜色是植物和动物产生颜色的非常常见的方式
是因为某些化学物质吸收和反射某些波段的可见光而产生的,所以颜料的颜色也叫化学色。
和结构色是指光和结构之间相互作用产生的颜色(包括干涉、衍射、散射等。)对应于光的波长顺序。
,就像一些美丽的蝴蝶产生的彩虹色一样,是一种经典的结构色。如果翅膀上的鳞片被破坏,它们就不会显示出原来的颜色。
蝴蝶的结构色
一般来说,结构色产生的颜色不容易覆盖整个可见波长
意味着我们可能只看到红色、橙色、黄色、绿色和蓝色,这是由于某种物体由于其结构颜色而产生的彩虹色。
但是科学家发现孔雀蜘蛛的腹部有两个视觉上不同的鳞片。
分别是彩虹鸢尾鳞片和天鹅绒黑色鳞片
,其中彩虹虹膜鳞片紧密附着在角质层表面,排列有序
不要低估这些尺度,它们有像飞机机翼一样的微观结构。翼状结构
的表面具有较小的周期性结构,并且呈现三维形状。
它可以使光线在小体积内更有效地分散,分离出所有不同波长的光线
所以当自然光照射时,孔雀蜘蛛可以显示红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、靛蓝色和紫色。这也是孔雀蜘蛛如此美丽的原因。至于具体的运行机制,还需要进一步深入研究。然而,
模仿了孔雀蜘蛛的比例设计,科学家们正在开发新的微型光散射元件。
,如果实现,将降低太空任务的成本或在太空望远镜和卫星上安装更强大的分光计。
也许在不久的将来,这种新的仿生光学材料将颠覆人类的科技
在2019年5月15日,科学家们发现两只色彩鲜艳的腹部附近有超暗点的孔雀蜘蛛
这也是我们在开始提到的色彩中隐藏的极端黑色。这张
电子显微镜图像显示了两只孔雀蜘蛛腹部操纵光线的超黑凸起部分。大果马拉松(左)只有一个圆形凸起结构。卡里姆(中)也有尖刺刻度,通过散射和吸收光线来限制反射。
Cylistella spider(右)有一个更光滑的表面,这使得它的外观只有纯黑色。
这些突起类似于微透镜,需要更长的路径并花费更多的时间与黑色颜料相互作用,黑色颜料通过调整光的入射角来吸收光。如果表面太光滑,就没有办法达到这种效果
实验表明,两种跳孔雀蜘蛛的黑斑反射光小于0.5%,明显低于对照组的正常黑蜘蛛(4.61%)。
可以实现如此低的光反射率,因为这些黑色区域具有独特的微结构
雄孔雀跳蛛
。在此之前,另一项研究也在天堂鸟中发现了同样的现象:雄性天堂鸟
类似于孔雀蜘蛛,它们擅长用黑色到深不见底的特殊羽毛来衬托其他部分的颜色。
也这样做是为了让自己在女性眼中更引人注目。
天堂鸟
至于这种现象在孔雀蜘蛛中的进化,还需要进一步的研究
相信,不久,为爱情牺牲了自己的孔雀蜘蛛将再次向人类睁开眼睛。
*参考
马拉特斯.维基百科. 2019年4月8日11:05(世界协调时).
。麦科伊等人在彩色孔雀蜘蛛中的结构辅助超级黑。英国皇家学会会刊,2019年5月15日在线出版。doi:10.1098/rspb . 2019 . 0589 .
Akron大学。“孔雀蜘蛛创造的自然界最小的彩虹可能会激发新的光学技术:这一发现的含义可以应用于从生命科学和生物技术到材料科学和工程的广泛领域。”科学日报。科学日报,2018年1月2日,