O fenômeno que nos faz ver cores que não existem
Você já se perguntou por que não existem mamíferos
verdes?
Afinal, seria muito conveniente para quem passa muito
tempo escondido na vegetação poder se camuflar.
Uma explicação é que é muito difícil ser verde.
As plantas fazem isso usando a clorofila, mas na
verdade não existem outros pigmentos verdes
disponíveis na natureza.
Então, como os papagaios e sapos chegam a essa cor?
Pois bem, eles superam a escassez de pigmentos
verdes usando um que é mais abundante: o amarelo.
Feito isso, "basta" misturar com o azul — mas aí mora
um problema.
Na verdade, a dificuldade em conseguir o verde reside
em grande parte na falta da cor que costumamos
enxergar no céu e no mar.
Não existe um pigmento verdadeiramente azul na
natureza, então tanto as plantas quanto os animais
precisam realizar truques para parecerem azuis.
E um desses truques é a coloração estrutural, um
fenômeno surpreendente que ocorre quando a luz
interage com estruturas microscópicas nas superfícies e
nos mostra cores, apesar da ausência de pigmentos.
No caso dos papagaios e dos sapos, essas
microestruturas — nas penas ou na pele — apenas
permitem refletir a luz azul que, quando combinada com
o pigmento amarelo, faz com que pareçam verdes.
Você notou que dissemos "parece"?
Não devemos esquecer que "a cor é mais uma
percepção do que uma propriedade física da luz",
conforme explica o médico oftalmologista David A.
Mackey, membro do Conselho Nacional de Saúde e
Pesquisa Médica (NHMRC) da Austrália.
Nossos olhos detectam apenas três cores: vermelho,
verde e azul. Mas, com a combinação delas, podemos
ver muitas mais. E a cor que vemos é a que o objeto
reflete, depois de absorver todas as outras.
Entretanto, no mundo biológico, a grande maioria das
cores é produzida por pigmentos — compostos
produzidos por um organismo vivo que absorvem
seletivamente certos comprimentos de onda de luz.
Na ausência de pigmentos, ocorre a magia da coloração
estrutural, um jogo de luz que muitas vezes nos mostra
cores deslumbrantes.
É também uma forma de coloração mais durável porque,
ao contrário das cores criadas pela pigmentação, que se
degradam quando o organismo morre, as
microestruturas sobrevivem até se desintegrarem.
'Desestruturando'
Para entender melhor a coloração estrutural, vamos
focar no o azul, aquela cor tão difícil de obter na
natureza.
A razão pela qual ela ainda assim aparece é que a luz
azul tem comprimentos de onda muito curtos — e, assim,
é refletida mais facilmente do que outras cores com
comprimentos de onda mais longos.
Isso foi compreendido pela primeira vez em 1869 pelo
cientista John Tyndall, que observou que pequenas
partículas na atmosfera dispersavam preferencialmente a
luz azul, resultando no familiar céu azul de um dia claro
de verão.
Pouco depois, John William Strutt demonstrou que as
partículas de que Tyndall estava falando eram, na
verdade, moléculas individuais de gás, especificamente
nitrogênio e oxigênio.
O mesmo acontece com as penas de pássaros como as
araras-azuis.
Se você olhar uma pena dessa arara em um microscópio
poderoso, verá que a camada superficial de queratina
parece leitosa devido à presença de pequenas
cavidades de ar.
Essas pequenas cavidades de ar agem como pequenas
partículas da atmosfera, enquanto os grânulos escuros
de melanina absorvem comprimentos de onda de luz
mais longos, o que privilegia a cor azul.
Se, em comparação, você olhar uma pena vermelha sob
o mesmo microscópio, verá que a superfície é
transparente, mas as estruturas subjacentes estão
cheias de grânulos de pigmento vermelho.
Um fenômeno físico semelhante, mas não idêntico,
produz cores iridescentes, como aquelas que vemos
quando há uma fina película de óleo na água ou nas
penas dos beija-flores, cujas estruturas microscópicas
refletem a luz solar com uma forma natural de
nanotecnologia.
A mais brilhante de todas
A coloração estrutural foi observada pela primeira vez
pelos cientistas ingleses Robert Hooke e Isaac Newton em pavões; o polímata Thomas Young explicou seu
princípio um século depois e chamou-o de interferência
de ondas.
Young descreveu a iridescência como o resultado da
interferência entre os reflexos de várias superfícies de
camadas finas, combinada com a refração à medida que
a luz entra e sai de tais camadas.
A geometria mostra que a luz refletida aparece em cores
diferentes em ângulos diferentes.
Um caso exemplar é o do fruto da planta africana Pollia
condensata, a matéria viva mais brilhante do mundo.
Ela foi estudada por uma equipe de pesquisadores do
Jardim Botânico de Kew e da Universidade de
Cambridge, no Reino Unido, e do Museu Smithsonian de
História Natural, nos Estados Unidos.
Os cientistas ficaram inicialmente intrigados com uma
propriedade incomum: os pequenos frutos metálicos
conhecidos como bagas de mármore mantêm uma cor
azul vibrante por anos ou mesmo décadas após serem
colhidos.
Ao examinar as bagas, eles perceberam que sob sua
superfície lisa e refletiva havia múltiplas camadas de
células especiais feitas de fibras de celulose, cada uma
ligeiramente girada.
Quando a luz atinge a camada superior, parte dela é
refletida e o restante é filtrado.
A luz refletida por cada camada é excepcionalmente
brilhante e produz cores fortes num efeito conhecido
como reflexão de Bragg.
Os cientistas concluíram que o tecido do fruto tem uma
cor mais intensa do que qualquer tecido biológico
estudado anteriormente.
https://www.bbc.com/portuguese/articles/c1r40qw9vego