孔雀羽毛的秘密

梁琰

生命之美無處不在，只要我們放慢腳步，留心觀察，就可以發(fā)現(xiàn)很多大自然的巧妙設(shè)計(jì)。生命的美會(huì)拉近我們和自然之間的距離，提醒我們自己也是自然的一部分。

大家也許都知道雄孔雀長(zhǎng)著一身漂亮的羽毛。在求偶時(shí)，它會(huì)展開尾部的羽毛，也就是我們說的“孔雀開屏”。它希望借此得到雌孔雀的芳心?？兹搁_屏是自然界的一道美景。近距離觀察孔雀的羽毛，可以看到羽毛的紋理和華麗色彩。

孔雀羽毛曾經(jīng)引起了很多著名科學(xué)家的興趣，比如大名鼎鼎的牛頓和用顯微鏡發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的胡克。今天我們主要介紹一下胡克對(duì)孔雀羽毛的研究。

胡克用顯微鏡對(duì)孔雀羽毛進(jìn)行了觀察，并在1665年出版的《顯微志》中對(duì)孔雀羽毛進(jìn)行了細(xì)致的描繪。

下圖左下角的黑白插圖就來自《顯微志》，照片中一根根像樹枝的那些東西叫羽枝，羽枝上的小毛叫羽小枝。

胡克在書中提到，他在顯微鏡下觀察到的孔雀羽毛美景不亞于孔雀開屏。我們也用顯微鏡拍攝了一組影像，在我看來，顯微鏡下的影像更酷炫。我們可以看到羽小枝的結(jié)構(gòu)、色彩和金屬光澤。

胡克對(duì)孔雀羽毛的顏色產(chǎn)生了濃厚的興趣，他做了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，他把孔雀羽毛浸泡在水中，發(fā)現(xiàn)羽毛的顏色發(fā)生了改變。我們重復(fù)了胡克的實(shí)驗(yàn)，可以清晰地看到羽毛的藍(lán)色在水中變成了綠色。

另一個(gè)實(shí)驗(yàn)，胡克把孔雀羽毛對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，觀察太陽(yáng)光透過羽毛的顏色。我們通過顯微鏡的透射光模式模擬了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以看到在透色模式下，孔雀羽毛的顏色神奇地變成了棕色、橙色和黃色。

胡克的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明孔雀羽毛的顏色是非常特別的。那么是什么造成了孔雀羽毛顏色的特別之處呢？

為了解答這個(gè)問題，我們需要利用放大倍率更高的電子顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。

在電子顯微鏡下，我們可以觀察到更精細(xì)的“羽小枝”結(jié)構(gòu)，但要進(jìn)一步探究羽毛顏色的奧秘，還需要切斷羽小枝，用電子顯微鏡觀察它的斷面。

觀察斷面時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)排列整齊的微觀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)會(huì)與可見光發(fā)生相互作用，導(dǎo)致了孔雀羽毛的特殊顏色。大自然的設(shè)計(jì)太巧妙了！

孔雀羽毛的顏色是由微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的，因此這種顏色叫“結(jié)構(gòu)色”。生活中也有一些常見的結(jié)構(gòu)色，比如水面上油膜的顏色、肥皂泡的顏色等。

通過研究孔雀羽毛的秘密，科學(xué)家會(huì)向大自然學(xué)習(xí)，創(chuàng)造出更絢麗的色彩，讓我們的生活更美麗。比如，左圖中糖紙的綠色反光也是一種結(jié)構(gòu)色。