A kék szín a természetben igen különleges, számos élőlény alkalmazza, azonban olyan, hogy kék pigmentmolekula, nem létezik.
A kékpettyes tüskésrája (Taeniura lymma) hátán igen feltűnő, élénk kék pettyeket visel, elegáns küllemével kiemelkedik a porcos halak közül. Hasonlóan kékes – bár picivel kevésbé élénk – árnyalatú a kékcápa (Prionace glauca) bőre is. Egy, az Advanced Optical Materials folyóiratban nemrégiben közzé tett kutatás eredménye elárulja, miként is jönne létre e gyönyörű árnyalaktok a porcos halakban.
Az állatok színei nemcsak dekorációként szolgálnak, hanem számos feladatuk is van, akár az egymás közti kommunikációban, akár a párválasztásban, akár a rejtőzködésben vagy épp abban, hogy jól látható legyen az adott állat. A színeik kialakulásából már így is kölcsönöztünk ötleteket saját anyagaink színezésére, azonban a természet oly sokféle módszert alkalmaz, hogy érdemes megvizsgálni az egyedi trükköket.
A pigmentek olyan szemcsék, amelyek a fény különböző színű összetevőinek egy részét elnyelik, egy bizonyos színt pedig visszavernek – ez lesz az adott pigment általunk látott színe. A szerkezeti színek viszont azzal a módszerrel jönnek létre, ahogy egy bizonyos, a fény hullámhosszaival összemérhető méretű, szabályos fizikai szerkezetben a fény interferenciát szenved, és ennek eredménye lesz a kérdéses szín (vagy színek).
A kék árnyalatot szerkezeti színeknek köszönhetik az állatok, ez gyakran azzal is jár, hogy változik az árnyalat attól függően, milyen irányból nézzük az állatot (ez a lepkéknél, bogaraknál jól ismert). Azonban a kékpettyes tüskésrája és a kékcápa is egyforma kék, mindegy, honnan nézzük – ez pedig felvetette a lehetőségét egy eddig nem ismert módszernek.
Kékcápa. Forrás: iNaturalist
A kutatók pontos színméréseket végeztek különböző korú tüskésrájákon (más helyeken élnek az életkoruktól függően), és megvizsgálták a bőrük azon részeit, ahol a kék foltjaik vannak. Kiderült, hogy az állatka kék színét adó foltokban olyan hólyagocskák vannak, amelyekben guaninból felépülő szabályos kristályok voltak (a guanin neve onnan lehet ismerős, hogy ez a DNS-ünket felépítő bázisok egyike).
Mint a cseresznyés pitében a cseresznyék
Ahhoz, hogy kéknek lássuk a foltokat, nem mindegy, e guaninkristályok miféle szerkezetet vesznek fel. A mikroszkópos vizsgálatok feltárták, hogy a kristályokat tartalmazó hólyagok egymástól szabályos távolságban vannak, annak a kollagénnek köszönhetően, amelybe beágyazódtak. Az egészet úgy képzeljük el, mint egy ideális cseresznyés pitét, ahol a tésztába ágyazott cseresznyék egymástól azonos távolságban vannak, és nem süllyednek le a tészta aljára, vagy épp nem maradnak annak a tetején sülés közben.
