Картины, которые поют: скрытые слои превращают оперение птиц в игру света и цвета

Для художников это старая и проверенная техника: подготовить чистый холст нейтральным фоновым слоем краски, чтобы затем управлять насыщенностью и яркостью последующих цветов. Так, например, Ян Вермеер использовал светло—бежевую подложку в своей картине "Девушка с жемчужной серёжкой", создавая иллюзию живого сияния на лице модели. Но мастерами оптических трюков оказались не только люди. Новое исследование в Science Advances показывает, что некоторые певчие птицы используют похожий приём, пряча под ярким оперением нейтральный фон из чёрных или белых перьев.

Как формируются цвета перьев

Цвета в птичьем оперении появляются по-разному. Чёрные, коричневые и рыжие оттенки создаются пигментами меланинами. Ярко—красные, жёлтые и оранжевые тона формируются благодаря каротиноидам, которые птицы получают с пищей. А вот голубые, фиолетовые и пурпурные цвета возникают из-за микроструктур в перьях, рассеивающих свет — так же, как мыльный пузырь играет разными оттенками.

Чтобы понять, что делает эти цвета более выразительными, исследователи из Принстонского университета детально изучили 72 пера ярко окрашенных тангар.

Скрытые слои как подмалёвок

Учёные обнаружили, что красные и жёлтые перья имеют центральные белые полосы. Когда такие перья накладываются друг на друга, эти полосы создают "подложку", усиливающую яркость. Аналогично, в перьях с синими и фиолетовыми оттенками часто встречаются чёрные полосы в центре, которые делают цвета глубже и насыщеннее.

При сравнении самцов и самок выяснилось, что у самок меньше пигмента, поэтому чёрные и белые "подмалёвки" просвечивают сильнее, и окраска выглядит тусклее.

Эволюционный приём

Когда исследование расширили до 16 семейств певчих птиц, оказалось, что скрытые нейтральные слои встречаются повсеместно. Это может быть универсальной стратегией эволюции: нейтральные перья выполняют сразу несколько функций. Чёрные защищают от солнечного излучения и повышают устойчивость к бактериям, а белые, отражая свет, помогают регулировать температуру тела.

От природы к искусству и технологиям

"Как же, как студенты искусства анализируют приёмы Вермеера, изучение того, как птицы "накладывают" цвета, может вдохновить художников и инженеров—биомиметиков", — предполагают авторы исследования.

Эти скрытые приёмы природы показывают, что яркость и насыщенность — результат не только цвета, но и продуманного фона.