Odkryto laser w ogonach pawi. Ich pióra odbijają światło w sposób nigdy nie widziany w naturze
Pawie pióra od dawna zachwycają kolorami, ale dopiero teraz naukowcy odkryli, że mogą one działać dokładnie jak laser. Badacze z USA opisują nieznany dotąd mechanizm odbijania światła, który może zmienić sposób, w jaki patrzymy na zjawiska optyczne w przyrodzie.
Spis treści
Naukowcy z Florida Polytechnic University oraz Youngstown State University dokonali zaskakującego odkrycia: pawie pióra, znane z olśniewającej, mieniącej się na niebiesko i zielono barwy, mogą emitować światło w sposób przypominający działanie lasera. Już wcześniej wiadomo było, że pióra pawia zawierają nanostruktury odpowiedzialne za rozpraszanie światła, co nadaje im charakterystyczny połysk. Jednak nowe badanie ujawniło znacznie bardziej zaawansowany mechanizm.
Zaskakujące właściwości pawich piór
Zespół badaczy z USA zastosował specjalne barwniki na różnych obszarach ogona pawia indyjskiego (Pavo cristatus), aby sprawdzić, czy któreś z jego struktur mogą emitować światło w sposób typowy dla laserów. Odkryli, że tzw. „oczy” na piórach – charakterystyczne, barwne okręgi – mają unikatowe właściwości optyczne. W tych miejscach światło jest odbijane i wzmacniane w taki sposób, że fale świetlne są ze sobą precyzyjnie zsynchronizowane, co spełnia kryteria działania lasera.
Laser (akronim od ang. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) to urządzenie oparte na zjawisku tzw. emisji wymuszonej. Polega ono na tym, że foton inicjujący stymuluje inne fotony do emisji światła o tej samej długości i fazie fali. Emisję promienia lasera osiąga się dzięki obecności tzw. rezonatorów optycznych, czyli struktur odbijających fale świetlne.
Jak działa „laser” w piórach pawia?
Badacze znaleźli dowody istnienia takich rezonatorów optycznych we wzorach na piórach pawia. „Oczy” na ozdobnych piórach na ogonie precyzyjnie odbijają światło o dwóch długościach fali, odpowiadających barwie zielonej i żółto-pomarańczowej.
To pierwsze odkrycie tego typu w świecie zwierząt. Co prawda znane są przypadki generowania barw przez odbijanie światła – np. u innych ptaków, motyli czy chrząszczy – ale nigdy wcześniej nie obserwowano tak wybiórczo i precyzyjnie określonych właściwości, jak u pawia. Choć jeszcze nie zidentyfikowano dokładnie, jakie mikrostruktury piór odpowiadają za ten efekt, odkrycie może rzucić nowe światło nie tylko na biologię ptaków, ale i na przyszłość bioinżynierii i nowoczesnych technologii laserowych.
Co ciekawe, nie wiadomo, w jakim celu ewolucja wykształciła tak zaawansowany mechanizm u pawi – być może chodzi o skomplikowane sygnały wizualne, dostrzegalne jedynie dla innych osobników tego gatunku, a niedostrzegalne dla ludzkiego oka. Artykuł opisujący odkrycie opublikowano w czasopiśmie naukowym „Scientific Reports”.
Źródło: Scientific Reports
Nasza autorka
Magdalena Rudzka
Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.