为什么鸽子有虹膜羽毛?

2021年3月30日

这是马萨诸塞州波士顿的一个安静的秋天早晨。此时,树木上的叶子早已消失,空气酥脆。当时,我在波士顿普通(Boston Common)漫步,这是一个充满历史雕像的公园。但是,不是鸽子(很多鸽子)并不是青铜和花岗岩人物引起了我的注意。像鸽子一样,他们在路中间在一堆碎屑上盛宴。当他们啄食饭菜时,我注意到脖子周围的羽毛如何闪耀着祖母绿和紫水晶的阴影。

所有闪光的不都是金子

当我想到鸽子时,我回到了一个小时候,参观一个大农场的时候。在农场上,有各种各样的动物,包括兔子,鸡和鸽子。我独特地记得鸽子走路和清理食物时的头部浮出水面 - 一种普遍的行为哥伦比多科。(所有鸽子都属于哥伦比多科家庭,由300多种鸟类组成。)

一张鸽子中期的照片显示了鸽子如何在脖子上虹彩羽毛。
鸽子乘飞机。蒂姆·莫斯霍尔(Tim Mossholder)的照片Unplash

岩石鸽子,也称为岩鸽,通常在郊区,城市和农业环境世界各地。这些温和的鸟通常有红色或橙色的眼睛,带有oper镜的短钞票(如下所示),灰色羽毛,短腿和丰满的框架。

一张岩石鸽子的照片在其头上放大了,其白色oper镜展示了。
在此图像中,您可以在岩石的账单上看到一个独特的oper菜(以白色显示)。Dori的图像 - 自己的作品。获得许可CC BY-SA 3.0我们通过Wikimedia Commons

乍一看,这些鸽子的颜色是朴素的,但是经过进一步检查,它们的脖子上装饰着虹彩的绿色和紫色的羽毛。让我们仔细看看是什么使这些羽毛闪闪发光,并在光线下发光。

光波和格子

雄性鸽子和雌性鸽子都可以有虹膜羽毛,但在雄性中更常见。这些羽毛的着色取决于它们所观察的角度。例如,如果一只鸽子转过脖子,其虹彩羽毛可以从紫色转移到绿色,反之亦然。这种虹彩的着色源于羽毛的物理结构,因此为什么称为鸽子上的虹彩颜色结构颜色

鸽子的虹膜羽毛是一块微小的色素材料的倾斜晶格。在野外,光波反射这些线,在此过程中相互干扰。在这种干扰期间,光波的峰值可以撞到槽或合并在一起。当山峰撞到槽时,我们看不到鸽子上的绿色或紫色色调,但是当峰值合并时,我们可以看到绿色和紫色的强烈阴影。这两个效果同时起作用,使鸽子的虹彩光芒。

这种羽毛状现象并不是岩石鸽子独有的。各种各样的鸟类表现出相同的引人注目的效果,例如野鸭;蜂鸟;紫色马丁;当然还有孔雀。在这些鸟类中,效果通常更为明显。但是为什么?

一方面,与其他有虹膜羽毛的鸟相比,鸽子羽毛的格子的组织通常更少。

此外,2014年,研究人员研究了可能导致的鸟类中虹膜羽毛的降解,特别是野鸽。他们发现,羽毛中细菌负荷较高的鸽子的脖子上的虹膜羽毛较少。为了打击多余的细菌,鸽子执行一种称为PREENing的维持行为。

一张野鸭鸭的照片,翅膀上有虹彩的蓝色羽毛,头上(左)的绿色羽毛。一张蜂鸟覆盖着虹彩绿色羽毛的照片(右)。
野鸭(左)和蜂鸟(右)的虹彩羽毛。RROR的野鸭图像 - 自己的作品。获得许可CC BY-SA 3.0通过Wikimedia Commons。克里斯·查尔斯(Chris Charles)Unplash

与鸽子不同,有些鸟有羽毛或一层羽毛可以吸收多达99.95的完美击中可见光。他们使用这种能力来加深黑色羽毛的颜色并脱颖而出。

有虹彩羽毛的1亿年,计数

当您想到恐龙时,可能会想到尖锐的牙齿,短手臂和长尾巴。多亏了最近的古生物学发现,您可以将另一个特征添加到该列表中:您猜对了 - 虹彩羽毛。

2014年,中国东北部的一名农民发现了岩石板上尚未发现的,类似鸟类的恐龙的化石。值得注意的是,化石(羽毛和所有!)处于原始形状,允许国际来自比利时,中国和美国的研究人员团队分析遗体。

一张照片的拼贴画,显示了化石岩石中鸟状恐龙的羽毛。
Caihong Juji保存的羽毛。在下面许可的图像CC由4.0通过Wikimedia Commons

在工作中,他们确定恐龙是Theropod一家人是一群多样的食肉恐龙,有空心的骨头和鸟状的脚。但是,与其他兽脚龙龙雷克斯(Theropod Tyrannosaurus Rex)不同,这只恐龙重约0.45千克(1磅),是鸡肉的大小。

最值得注意的是,该小组得知,这个16.1亿年前的生物可能在其鼻子和虹彩羽毛上涂有骨头的骨头,将其头部和脖子涂覆。这样的波峰通常在以前的时代的恐龙中找到,而其闪亮的羽毛可能代表了与当今生活的各种蜂鸟物种相似的虹彩的首次已知发生。合适的研究人员将新恐龙命名为Caihong Juji,这意味着普通话中的“带有大波峰的彩虹”。

在下面,您可以查看恐龙的外观(没有波峰)的恢复。

Caihong Juji的插图是一种像鸟一样的恐龙,脖子上有虹彩的羽毛。
Caihong Juji的生活恢复。卢卡斯·雅特威尔(Lucas-Attwell)的图像 - 自己的作品。获得许可CC BY-SA 4.0通过Wikimedia Commons

从鸽子到史前恐龙,虹彩的羽毛始终引起许多人的兴趣,使世界变得更加明亮 - 我们说闪耀

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评论(2)

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伊瓦尔·凯尔伯格(Ivar Kjelberg)
伊瓦尔·凯尔伯格(Ivar Kjelberg)
2021年3月31日

你好
不错的博客,
只是要说,许多蝴蝶的颜色以及许多昆虫都依赖于与此处呈现的羽毛相同的微观结构衍射效果。
对于人类的应用程序,我们一直在使用衍射来建模数十年(在计算繁琐之前,comsol在这里对我们有很大帮助),如今,这些模型在CSEM SA帮助我们为安全功能和安全功能提出新的浮雕模式,并甚至为巧克力着色!

请参阅即https://www.csem.ch/page.aspx?pid=158616

真挚地,
伊瓦

瑞秋·凯利(Rachel Keatley)
瑞秋·凯利(Rachel Keatley)
2021年3月31日

嗨,伊瓦,

很高兴听到您喜欢这篇博客文章!和非常有趣的工作!感谢你的分享。

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