цвета

Ивиците на тигъра му позволяват да изчезне в сенките на джунглата.

Растителните и животинските царства изобилстват с ярки цветове, от буйното зелено на фотосинтезиращите растения до смелите черни и оранжеви ивици на тигрите. Цветът играе множество роли в природния свят, използвани за примамване, маскиране или предупреждение на други същества. Цветовете сигнализират за времето за прибиране на реколтата, условията на размножаване и смяната на сезоните, от първата зеленина на пролетта до блестящите червени и кафяви есен.

Пигменти

Пигментите са химични съединения, отговорни за цвета в редица живи вещества и в неорганичния свят. Пигментите поглъщат част от светлината, която получават, и така отразяват само определени дължини на вълните на видимата светлина. Това ги кара да изглеждат „цветни“. Пещерните рисунки на ранния човек показват ранното използване на пигменти, в ограничен диапазон от цвят на слама до червеникавокафяв и черен. Тези цветове се срещат естествено във въглищата и в минералните оксиди като тебешир и охра. тези ранни палитри за рисуване. Много от ранните художници са използвали естествени пигменти, но в днешно време те са заменени от по-евтини и по-малко токсични синтетични пигменти.

Тази жива картина, Доячката от Йоханес Вермеер (около 1658 г.), показва използването му на скъпи пигменти, включително индийски жълт, лазурит и кармин. Единственият начин да се постигне дълбоко богато синьо е използването на полускъпоценния камък лазурит за получаване на пигмент, известен като ултрамарин. Тъй като най-добрите източници на лазурит бяха отдалечени, камъкът беше скъп и по-късно беше заменен от азурит и смалт (минерали) и индиго (биологичен).

В исторически план художници като Тициан използваха пигмента Вермилион, за да създадат червените в голямата фреска на Асунта, завършена c. 1518. Vermilion е живачно съединение и е заменен от удобни смеси от синтетични, неорганични пигменти.

Някои пигменти са категоризирани на този сайт по отношение на механизма, който кара определена дължина на вълната или група от дължини на вълната да се отразява, а не да се абсорбира.

Ултрамарин или лазурит (намиращ се в скъпоценния камък лазурит) е оцветен в процеса на прехвърляне на заряда. Механизмът, описан от теорията за лигандите, причинява цвета на пигмента хром зелено. Кадмиевият сулфид дължи своя отличителен цвят на механизма, описан от теорията на лентовите междини. Оловни съединения, използвани за намиране на широко приложение в бели и сиви бои, но сега рядко се използват поради тяхната токсичност.

Пигменти оцветяват боя, мастило, пластмаса, тъкани, козметика, храни и широка гама от продукти, които използваме и виждаме всичко за нас.

Биологични пигменти

Биологичните пигменти са пигменти, произведени от живи организми. Те могат да бъдат намерени в много растения, включително цветя, и дори в нашата кожа. Бактериите са оцветени от пигменти. Всички биологични пигменти поглъщат селективно определени дължини на вълната на светлината, докато отразяват други.

Цветът възниква от начина, по който пигментите реагират със светлината.

Биологични пигменти в растенията

Растителните пигменти съществуват в голямо разнообразие от форми, някои с много сложни и големи структури. Идентифицирани са над 600 естествено срещащи се каротиноидни структури, както и над 7000 флавоноиди, включително над 500 антоцианини. Това е обсъдено по-подробно в раздела Цветя. Биологичните пигменти като хлорофил са оцветени органични молекули, които дължат цвета си на присъствието на ненаситени връзки (напр. C = C-C = C).

Биологични пигменти при животни

Меланинът е основният пигмент, открит при бозайниците. Той е отговорен за цвета на косата и козината. Има различни видове меланин (еумеланин и феомеланин) и те произвеждат огромен цветен диапазон, от черен до пясъчен до червен.

Лъвското оцветяване се произвежда от меланин.

Кафявите и кафяви нюанси на козината на този мандрил контрастират със сини и червени маркировки в области, лишени от козина.

Други начини, по които организмите създават цвят

Светулките и бактериите излъчват светлина под формата на биолуминесценция. Луциферините са клас светлинно излъчващо биологично вещество, намиращо се в тези организми.

Въпреки че животните произвеждат собствен меланин, те не могат да направят много други пигменти. Растенията обаче могат да произведат редица пигменти, така че много животни са оцветени от това, което ядат.

Привличащите вниманието цветове на много птици не се произвеждат от самите птици, а от това, което ядат. Изследванията на разнообразното оперение на домашен чинка показват, че цветовете му са свързани с диетата на птицата и пигментите, които яде. Каротеноидните пигменти на вкусните плодове, на които червеният кардинал се радва през лятото, се залагат във фоликулите от пера. По същия начин жълтите, червените и оранжевите пигменти могат да се абсорбират от множество семена. Голямото разнообразие от летни плодове и семена, които формират диетата на птицата, докато се подготвя за постните зимни месеци, също така осигурява пигментите в нейното оживено оперение. Друг фактор е способността на птицата да метаболизира каротиноидните пигменти, за да създаде пигментация на оперението с различен цвят от погълнатия пигмент. Така че, един вид семена, изядени от House Finch, може да го накарат да изглежда жълт, докато същото семе, изядено от кардинал, може да изглежда розово, тъй като кардиналът преобразува пигмента метаболитно в червен пигмент. Ако държите в плен цветна дива птица като кардинал или домашна чинка и я храните само с един вид семена, нейните пера постепенно ще стават все по-тъпи при всяко преливане.

ламинготата ядат планктонни животни като саламура скариди. Както фламингото, така и скаридите не са в състояние да произвеждат свои собствени каротеноиди. Микроскопичните водорасли произвеждат червени и жълти пигменти и формират основната диета на малките скариди. Когато фламингото вечеря върху скариди, каротеноидите преминават още една стъпка през хранителната верига, за да произведат ярко розовите и портокали, забелязани в перата. Повечето зоологически градини допълват диетата на своите фламинго с екстракти от растителни пигменти: сивите фламинго няма да имат визуална привлекателност на ярките цветове, които очакваме от тези птици. По същия начин отглежданата в отглеждана сьомга се храни с добавка, за да ги направи по-апетитни розови.

Безгръбначните, като насекоми или мекотели, често показват зелени цветове поради порфириновите пигменти, които понякога се абсорбират чрез диетата си.

За разлика от растенията, повечето животни не са в състояние да произвеждат зелени и сини пигменти. Повечето от техните зелени и сини цветове са създадени чрез структурни ефекти. Синята птица произвежда меланин и би изглеждала почти черна, но малки въздушни торбички в перата разпръскват светлината и я правят синя, по подобен начин на небето, което изглежда синьо, тъй като молекулите на газа в атмосферата разпръскват светлина. Пауните са оцветени чрез комбинация от пигменти и начинът, по който светлината се намесва, когато се отразява от перата, за да създаде ирисценция. Примери за цветове, произтичащи от ирисцентни и дифракционни структури, могат да бъдат намерени в паунови пера, [15B.html |] перли и седеф. Друг блестящ пример за структурен цвят в животинското царство е брилянтното синьо на пеперудата Morpho. Цветът на крилата им е резултат от тяхната микроструктура, въпреки че много пеперуди имат клетки, които също съдържат пигмент. Някои бръмбари с метален зелен блясък показват също толкова живи цветове.

Структурният цвят е резултат от селективно отражение или ирисценция, обикновено поради многослойните структури. Цветът на пигмента се различава от структурния цвят по това, че е еднакъв за всички ъгли на гледане. Някои цветове са комбинация от пигмент, структурен цвят и диета. Повечето зелени цветове в рибите, влечугите, земноводните и птиците се създават чрез отражение на синя светлина, идваща през слоя жълт пигмент.

Бели животни

Белите животни често се срещат в природата и понякога причината е албинизмът. Меланинът е основният пигмент, който определя цвета на кожата, козината и очите на бозайник. Албинизмът се среща при бозайници (включително хора), риби, птици, влечуги и земноводни. Това е наследствено състояние; основният ген, който води до албинизъм, пречи на организма да произвежда обичайните количества от пигмента меланин. Животното наследява или една черта, или набор от черти, които прекъсват производството на меланин.

Животните с албинизъм обикновено са бели или много бледи. Не всички животни с албинизъм обаче са чисто бели; някои белези, които контролират меланина, позволяват форми на пигмента да се появят в козината на животното.

Белият делфин (може би от албинизъм)