世界上最黑的鸟：羽毛能吸收99.95%的光

极乐鸟以雄性独特的求偶表演而闻名，在求偶的季节，它们会展开翅膀，挡在雌性的前面，不停展示自己，就像是影视作品中的流氓欺负弱女子一样。

很多人可能认为，雄性极乐鸟是在用舞姿来迷倒雌性，但有研究发现，它们其实是在调整角度来让自己的羽毛看起来更黑。

这种鸟的羽毛是目前自然界寻找到的最黑物质，它们如何实现这种黑，以及这种黑到底为何进化的都相当有趣。

极乐鸟的羽毛到底有多黑？

“黑”指的是材料对可见光的吸收情况，它吸收了越多可见光，我们看起来就会越黑。

我们平时使用的黑色颜料最多可吸收约97.5%的可见光。

不过通过改变黑色表面的结构，可以更好的吸收可见光，那些得到应用的超黑表面通常可吸收直接照射到其上的99.6%的可见光。

极乐鸟的羽毛可吸收99.95%的可见光，如果你看它们的角度合适的话，它们看起来会像是一个黑色空洞一样。

不过，这羽毛并不是已知最黑的材料，人类目前打造出最黑材料的极限能够吸收99.96%的可见光，这种材料叫作Vantablack。

图：Vantablack

这种羽毛的黑如何实现？

颜色有结构颜色和真实颜色之分，我们平时看到那些拥有炫彩甲壳的昆虫，它们身上的五颜六色通常就是材料结构造成的。

黑色也是一样的，它可以是物质本身吸收光从而变得很黑，也可以通过结构来吸收更多的光线，从而看起来很黑。

对于生物而言，通常是通过黑色素沉淀来让自己看起来更黑，但是色素所能达到的黑非常有限，所以雄性极乐鸟羽毛的黑也是通过材料结构实现的。

实际上，我们前面提到最黑材料Vantablack，也是一种结构色，而且与极乐鸟的羽毛的微观结构有很多相似之处。

一支典型的鸟类羽毛由一系列位于同一平面内的扁平分枝组成，中央一个粗的羽轴，上面布满了更小的羽枝，然后羽枝上又有更小的羽小枝——这些羽小枝有助于将羽毛编织成扁平的反射结构。

在电子显微镜下，普通黑色羽毛和极乐鸟的超黑羽毛在结构上是一样的，只有当检测更微小的结构细节时，才能发现不同。

上图左边这个就是普通黑色羽毛，它像巨大的棕榈叶一样，而极乐鸟的超黑羽毛看起来则像杉树叶一样——微羽毛的结构非常密集（这增加了表面积）且弯曲。

当光照射在超黑羽毛上时，光子就会散落在内部，无法逃脱，弯曲密集的结构有助于困住光子。

一旦光子被困在那里，它就会在这个弯曲的微羽毛中不停反弹，每次反弹都会减少光子的能量，直到光子完全消失。

这就是为什么雄性极乐鸟的羽毛看起来如此之黑，不过极乐鸟不是唯一利用结构色来让自己变得更黑的动物，已知至少还有金裳凤蝶和西非加蓬蝰蛇。

不过，所有这些动物变黑的材料结构都是不同的，雄性极乐鸟在变黑这点上，结构优于其它动物，所以它最黑。

为什么极乐鸟要这么黑？

实际上，这些动物不仅变黑的结构有所不同，它们变黑的目的也是不同的，金裳凤蝶变黑的目的是为了更好地收集太阳辐射，蝰蛇则将其用于伪装。

而我们的主角——极乐鸟是为了吸引异性。

关于极乐鸟是最黑的动物，相关研究是在2018年发表的，研究人员也同时解释了他们变黑的选择压力——就是雌性的性选择。

我们开头提到过，雄性极乐鸟在求偶时的舞蹈是为了让自己看起来更黑，这是因为结构色的方向性很强，只有在特定的方向才能达到最好的效果。

至于为什么要展示自己的黑？

研究人员认为，黑确实没啥好展示的，极乐鸟的目的为了用黑来突出它们胸前那片色彩鲜艳的羽毛斑块。

脊椎动物拥有色彩校正机制，这种机制让我们在不同光线下也可以看到相同的颜色。

举个例子，一个红色的苹果，你在太阳光下看它是红色的，在阴暗的角落看起来也会是红色的，而实际上在不同环境中苹果反射光的波长是不一样的，我们正是通过色彩校正机制才看到一样的颜色。

然而，这种机制也会造成一些感觉或认知偏差，也就是会产生视错觉，例如当我们看到一个黑色的东西时，我们的感知就非常容易夸大它相邻色块的亮度。

极乐鸟其实拥有两种黑色羽毛，一种就是普通的黑色羽毛，位于它们的背部，还有一种就是那些超黑的羽毛，全部位于它们彩色斑块边上。

所以，即便性选择造就了这种自然界的最黑物质现在还只是一个推测，但它是有一定道理的。

极乐鸟通过让这些羽毛变得足够黑，能够更好得展示，得到雌性青睐，而当这些拥有更黑羽毛的雄性更有机会传承基因时，这些羽毛变得越来越黑。

图：左边是普通黑色羽毛，右边是结构色超黑羽毛，涂上薄涂层后，超黑羽毛依然是黑色

最后

这种超黑材料的研究具有一定意义的，因为一些科技领域需要应用到这些材料，比如望远镜、太阳能电池板等就需要用到超黑的材料，这样可以更好的捕获光。

虽然，Vantablack是目前已知最黑的材料，但是它的造价非常昂贵，或许通过仿生极乐鸟的超黑羽毛，可以降低成本。

最后还有一点值得一提，如果你平时出门不知道穿什么衣服出门的话，拿酒选择穿黑色的吧，这同样也可以让你容光焕发，就像极乐鸟跳舞时展示的那样。

责任编辑：上方文Q

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