H βεντάλια με τα χίλια χρώματα

Μια ομάδα Κινέζων επιστημόνων ανακάλυψε τα «πολύχρωμα μυστικά» που κρύβει η
ουρά του παγωνιού

Δύο ουσίες που καλύπτουν τα φτερά του παγωνιού ανακλούν το φως και
δημιουργούν τους ποικίλους συνδυασμούς χρωμάτων, όπως ανακάλυψαν προσφάτως
Κινέζοι επιστήμονες.

Πριν από λίγο καιρό, μια ομάδα Κινέζων επιστημόνων, γοητευμένη κι αυτή από τη
μοναδική παλέτα χρωμάτων που κρύβει η ουρά του παγωνιού, θέλησε να
αποκωδικοποιήσει με τη βοήθεια της σύγχρονης τεχνολογίας το μυστικό της
χρωματικής αυτής πανδαισίας. Και τα κατάφερε.

Δύο ουσίες. Όπως έγραψαν μάλιστα οι Κινέζοι στην επιστημονική
επιθεώρηση «The Proceedings of the National Academy of Science», ορισμένες
μικρές αποκλίσεις που παρατηρούνται στην ποσότητα της κερατίνης και της
μελανίνης είναι υπεύθυνες για το πλούσιο χρωματολόγιο που κρύβουν τα φτερά του
παγωνιού. Αυτές οι δύο ουσίες δεν είναι άγνωστες στον άνθρωπο. H κερατίνη
υπάρχει στα νύχια μας, ενώ η μελανίνη είναι η ουσία που εκκρίνει ο οργανισμός
μας κάθε φορά που μας… βλέπει ο ήλιος, με αποτέλεσμα το δέρμα μας να
σκουραίνει.

Ο Γιαν Ζι, Φυσικός στο Πανεπιστήμιο Fudan της Σαγκάης στην Κίνα, τονίζει
σύμφωνα με την εφημερίδα «The New York Times» ότι τα παγώνια έχουν «εφεύρει»
έναν ιδιαίτερα απλό τρόπο για να διαχωρίζουν και να αναδεικνύουν τα χρώματα
στα φτερά της ουράς τους. Ο Ζι, παρά το γεγονός ότι είναι εξειδικευμένος στην
επιστήμη της Οπτικής, δεν θα είχε βάλει την ουρά τού παγωνιού στο ηλεκτρονικό
μικροσκόπιο, αν ένα πρωί δεν έπεφτε και ο ίδιος «θύμα» του χρωματικού
μεγαλείου της. «Πήρα ένα φτερό από ουρά παγωνιού και το κράτησα κόντρα στον
ήλιο. Πραγματικά ήταν ασυνήθιστη εμπειρία να παρατηρώ αυτό το χρωματικό…
παραλήρημα. Αναρωτήθηκα ποια ήταν η ιδιότητα που μπορεί να προκαλεί ένα τέτοιο
φαινόμενο». Έτσι, άρχισε η έρευνα.

Κινέζοι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα λαμπερά χρώματα στην ουρά του παγωνιού δεν οφείλονται σε οργανικές χρωστικές ουσίες, αλλά σε μικροσκοπικές ράβδους από μελανίνη και κερατίνη που έχουν τα φτερά και οι οποίες αντανακλούν το φως

Στο μικροσκόπιο. Στην ουρά του παγωνιού, κάθε φτερό αποτελείται από
έναν κεντρικό άκαμπτο σκελετό, σαν κοτσάνι, που από τις δύο πλευρές του
ξεπροβάλλει μια σειρά από άλλες, μικρότερους μήκους, ακίδες. Κάθε ακίδα έχει
με τη σειρά της και από τις δύο πλευρές μια ακόμη σειρά από μικροσκοπικά
τριχίδια. Όταν οι Κινέζοι ειδικοί εξέτασαν τα τριχίδια αυτά με ένα πολύ ισχυρό
μικροσκόπιο, διαπίστωσαν ότι επικαλύπτονταν από ένα πολύ λεπτό στρώμα ράβδων
μελανίνης που ήταν συνδεδεμένοι μεταξύ τους με κερατίνη.

Οι ειδικοί είδαν ακόμη ότι οι ακίδες εξέπεμπαν διαφορετικά μεταξύ τους χρώματα
και πρόσεξαν πως κάθε ακίδα ήταν επικαλυμμένη, με διαφορετικό επίσης τρόπο, με
κερατίνη και μελανίνη. Ανάλογα, δηλαδή, με την πυκνότητα των ράβδων μελανίνης
πάνω στα τριχίδια και την ποσότητα της συνεκτικής κερατίνης, οι ακίδες
παρουσίαζαν μια χρωματική ποικιλία δίνοντας έτσι σε ολόκληρο το «κοτσάνι» την
εικόνα μιας μικρής πολύχρωμης βεντάλιας. Κάθε ακίδα μπορούσε να εκπέμπει
χρώματα, από κίτρινο μέχρι πράσινο και από μπλέ μέχρι καφέ.

Τεστ με γλυκερίνη. Αυτό που έμενε τώρα να διαπιστωθεί ήταν αν
παρεμβαίνοντας με κάποιον τρόπο στη διάταξη της μελανίνης και της κερατίνης
πάνω στα φτερά, τα χρώματα θα άλλαζαν ή θα παρέμεναν ίδια. Οι Κινέζοι βύθισαν
ένα φτερό μέσα σε γλυκερίνη και διαπίστωσαν ότι τα χρώματα παρουσίαζαν μια
ελαφρά απόκλιση από την αρχική τους οπτική εικόνα. Αν τα φτερά ήταν από τη
φύση τους χρωματισμένα με κάποια οργανική χρωστική ουσία, το αρχικό χρώμα που
εξέπεμπαν δεν θα αλλοιωνόταν από τη γλυκερίνη. Επομένως αυτός ο τυχαίος
συνδυασμός ακίδων, τριχιδίων και ποσοτήτων μελανίνης και κερατίνης είναι που
προσδίδει στην ουρά του παγωνιού τη χρωματική πανδαισία.

Στα βήματα του Νεύτωνα. Ο Γιαν Ζι διευκρίνισε πάντως ότι η ερευνητική
του ομάδα δεν είναι η πρώτη που ασχολήθηκε με το μυστικό του παγωνιού. Αυτό
που έκαναν, είπε, ήταν να ακολουθήσουν τα βήματα του Ισαάκ Νεύτωνα, ο οποίος
πριν από περίπου 300 χρόνια ήταν ο πρώτος που διατύπωσε την άποψη ότι τα
χρώματα στην ουρά του παγωνιού ίσως δημιουργούνται από τα υλικά από τα οποία
είναι φτιαγμένα.

H παλέτα της φύσης

Οι άχρωμες δροσοσταλίδες που διαθλούν το φως και δημιουργούν το ουράνιο τόξο, λειτουργούν όπως η μελανίνη και η κερατίνη, στα φτερά του παγωνιού

Τα περισσότερα χρώματα στη φύση προκαλούνται από τις οργανικές
χρωστικές ουσίες, όπως συμβαίνει για παράδειγμα με έναν πίνακα ζωγραφικής.
Όταν το φως πέφτει πάνω σε μια οργανική χρωστική ουσία, αυτή δημιουργεί για
παράδειγμα το κόκκινο χρώμα, με το να απορροφά όλα τα μήκη κύματος εκτός από
το ερυθρό. Το φως ανακλάται στον αμφιβληστοειδή και έτσι αντιλαμβανόμαστε το
κόκκινο χρώμα. Στην περίπτωση του παγωνιού όμως, η δημιουργία των χρωμάτων
οφείλεται στη δομική διάταξη των ράβδων μελανίνης που είναι συνδεδεμένοι με
κερατίνη. H μία διάταξη των τριχιδίων μπορεί για παράδειγμα να ανακλά στο μάτι
μας το κίτρινο φως και μια διπλανή διάταξη, ελάχιστα διαφορετική, να αντανακλά
την ίδια στιγμή μπλε φως.

Το ίδιο συμβαίνει με τις δροσοσταλίδες, οι οποίες είναι άχρωμες αλλά
ανακλώντας το φως σχηματίζουν το ουράνιο τόξο.

Στέφανος Κρίκκης, Εύη Ελευθεριάδου