Proč je modrá barva v přírodě tak vzácná?

13/07/2022 Adam Walko 6 min read 243 Zobrazení modrá, příroda, proč, vzácná barva

Modrá barva není tak běžná, jak si možná myslíte

Když se podíváte na modrou oblohu nad hlavou nebo se díváte přes zdánlivě nekonečnou rozlohu modrého oceánu, možná si myslíte, že modrá barva je v přírodě běžná. Ale mezi všemi odstíny, které se nacházejí ve skalách, rostlinách a květinách nebo v srsti, peří, šupinách a kůži zvířat, je modrá překvapivě vzácná, píše server Livescience.

Ale proč je modrá barva tak vzácná? Odpověď pramení z chemie a fyziky toho, jak se barvy vyrábějí – a jak je vidíme.

Jsme schopni vidět barvy, protože každé z našich očí obsahuje 6 až 7 milionů světlocitlivých buněk zvaných čípky. V oku člověka s normálním barevným viděním jsou tři různé typy čípků a každý typ čípku je nejcitlivější na určitou vlnovou délku světla: červený, zelený nebo modrý. Informace z milionů čípků se dostávají do našeho mozku jako elektrické signály, které sdělují všechny typy světla odraženého tím, co vidíme, což je pak interpretováno jako různé odstíny barev.

Když se podíváme na barevný předmět, jako je jiskřivý safír nebo zářivý květ hortenzie, „objekt pohlcuje část bílého světla, které na něj dopadá; protože část světla pohlcuje, zbytek odraženého světla barva,“ vědecký spisovatel Kai Kupferschmidt, autor knihy „Modrá: Hledání nejvzácnější barvy přírody“ (The Experiment, 2021), řekl Live Science.

„Když vidíte modrou květinu – například chrpu – vidíte chrpu jako modrou, protože pohlcuje červenou část spektra,“ řekl Kupferschmidt. Nebo jinak řečeno, květina se jeví jako modrá, protože tato barva je částí spektra, kterou květ odmítl, napsal Kupferschmidt ve své knize, která zkoumá vědu a povahu tohoto populárního odstínu.

Ve viditelném spektru má červená dlouhé vlnové délky, což znamená, že je ve srovnání s jinými barvami velmi nízkoenergetická. Aby květina vypadala modře, „musí být schopna produkovat molekulu, která dokáže absorbovat velmi malé množství energie“, aby absorbovala červenou část spektra, řekl Kupferschmidt.

Green, Purple, and Blue Peacock Feather Digital Wallpaper

Generování takových molekul – které jsou velké a složité – je pro rostliny obtížné, a proto modré květy produkuje méně než 10 % z téměř 300 000 druhů kvetoucích rostlin na světě. Jednou z možných příčin evoluce modrých květů je to, že modrá je dobře viditelná pro opylovače, jako jsou včely, a produkce modrých květů může prospět rostlinám v ekosystémech, kde je konkurence o opylovače vysoká, Adrian Dyer, docent a vědec v oblasti zraku z Royal Melbourne. Institute of Technology v Melbourne, Austrálie, řekl Australien Broadcasting Company v roce 2016.

Pokud jde o minerály, jejich krystalové struktury interagují s ionty (nabitými atomy nebo molekulami) a určují, které části spektra jsou absorbovány a které jsou odraženy. Minerál lapis lazuli, který se těží především v Afghánistánu a produkuje vzácný modrý pigment ultramarín, obsahuje trisulfidové ionty – tři atomy síry spojené dohromady uvnitř krystalové mřížky – které mohou uvolnit nebo vázat jeden elektron.

„Tento energetický rozdíl je to, co dělá modrou,“ řekl Kupferschmidt.

Woman showing Azurite in hand — Azurit je minerál hydroxidu uhličitanu měďnatého známý pro svou tmavě modrou barvu.

Modré barvy zvířat nepocházejí z chemických pigmentů. Spíše se při vytváření modrého vzhledu spoléhají na fyziku. Modrokřídlí motýli z rodu Morpho mají na svých křídelních šupinách složité vrstvené nanostruktury, které manipulují s vrstvami světla tak, že se některé barvy navzájem ruší a odráží se pouze modrá; k podobnému efektu dochází ve strukturách nacházejících se v peří sojky modré ( Cyanocitta cristata ), šupinách tesaříka modrého ( Paracanthurus hepatus ) a blikajících prstencích jedovatých chobotnic modrých (Hapalochlaena maculosa ).

Modré odstíny u savců jsou ještě vzácnější než u ptáků, ryb, plazů a hmyzu. Některé velryby a delfíni mají namodralou kůži; primáti, jako jsou opice zlaté tuponosé (Rhinopithecus roxellana) mají tváře s modrou kůží; a mandrilové ( Mandrillus sphinx ) mají modré tváře a modré zadní konce. Ale srst – vlastnost sdílená většinou suchozemských savců – není nikdy přirozeně jasně modrá (alespoň ne ve viditelném světle. Výzkumníci nedávno zjistili, že srst ptakopyska při vystavení ultrafialovým (UV) paprskům září živými odstíny modré a zelené.

Vysoce jedovatá chobotnice s modrým kroužkem.

„Ale udělat tuto modrou vyžaduje hodně práce, a tak vyvstává další otázka: Jaké jsou evoluční důvody, proč dělat modrou? Jaká je motivace?“ řekl Kupferschmidt. „Fascinující věc, když se ponoříte do těchto zvířecích světů, je vždy, kdo je příjemcem této zprávy a může vidět modrou?“

Například zatímco lidé mají v našich očích tři typy receptorů pro snímání světla, ptáci mají čtvrtý typ receptorů pro snímání UV světla. Peří, které se lidským očím jeví jako modré, „ve skutečnosti odráží ještě více UV světla než modré světlo,“ vysvětlil Kupferschmidt. Podle této úvahy by si ptáci, kterým říkáme modřinky (Cyanistes caeruleus ), „pravděpodobně říkali „UV sýkorky“, protože to by většinou viděli, “ řekl.

Kvůli nedostatku modré v přírodě bylo slovo pro modrou relativní opozdilcem v jazycích po celém světě a podle Kupferschmidta se objevilo po slovech pro černou, bílou, červenou a žlutou.

„Jedna z teorií je, že barvu skutečně potřebujete pojmenovat, jakmile můžete věci obarvit – jakmile barvu oddělíte od jejího předmětu. Jinak název pro barvu ve skutečnosti nepotřebujete,“ vysvětlil. „K barvení věcí na modro nebo nalezení modrého pigmentu došlo ve většině kultur opravdu pozdě a můžete to vidět v lingvistice.“

Nejstarší použití modrého barviva se datuje asi před 6000 lety v Peru a staří Egypťané kombinovali oxid křemičitý, oxid vápenatý a oxid měďnatý, aby vytvořili dlouhotrvající modrý pigment známý jako irtyu pro zdobení soch, uvedli výzkumníci 15. ledna v časopise. Hranice ve vědě o rostlinách. Ultramarín, živě modrý pigment mletý z lapis lazuli, byl ve středověké Evropě stejně vzácný jako zlato a byl vyhrazen především pro ilustrování iluminovaných rukopisů.

Vzácnost modré znamenala, že ji lidé po tisíce let považovali za vysoce postavenou barvu. Modrá je již dlouho spojována s hinduistickým božstvem Krišnou a křesťanskou Pannou Marií a mezi umělci, kteří se v přírodě inspirovali modrou barvou, patří Michelangelo, Gauguin, Picasso a Van Gogh, podle studie Frontiers in Plant Science.

„Relativní nedostatek modré dostupné v přírodních pigmentech pravděpodobně podpořil naši fascinaci,“ napsali vědci.

Modrá také barví naše výrazy a objevuje se v desítkách anglických idiomů: Můžete pracovat jako dělník, přísahat na modrou vlnu, propadnout se do modrého funku nebo mluvit, dokud nezmodráte ve tváři, abychom jmenovali alespoň některé. A modrá může někdy znamenat protichůdné věci v závislosti na idiomu: „Modrá obloha před námi“ znamená světlou budoucnost, ale „cítit se modře“ znamená být smutný,“ řekl Kupferschmidt.

Nedostatek modré v přírodě mohl pomoci utvářet naše vnímání barvy a věcí, které se zdají modré. „S modrou barvou je to jako celé plátno, na které můžete stále malovat,“ řekl Kupferschmidt. „Možná proto, že je v přírodě vzácný a možná proto, že si ho spojujeme s věcmi, kterých se nemůžeme dotknout, jako je nebe a moře, je to něco, co je velmi otevřené různým asociacím.“

Zdroj: Livescience