¿Por qué las plumas de las aves del paraíso son ultranegras?

Una fotomicrografía de las barbas de las alas de un ave
Dakota E. McCoy y otros, Nature Communications, 2018

Biólogos estadounidenses han descubierto que las plumas de algunas aves del paraíso (Paradisaeidae) de color negro absorben más luz que otras. Este efecto se debe a que las plumas ultranegras, a diferencia de las plumas negras convencionales, tienen microtextura adicional en la superficie de las barbillas. Así lo informan los científicos en un artículo en Nature Communications.

Un método para crear color es el mecanismo de absorción estructural de la luz: gracias a la presencia de rugosidades en la superficie del ala de los insectos o la pluma de un pájaro, la luz puede reflejarse y dispersarse muchas veces, prácticamente sin reflejarse hacia la fuente de luz. Como resultado de este método, es posible controlar el coeficiente de reflexión y la temperatura del cuerpo y obtener un color muy cercano al negro absoluto. Un mecanismo similar es usado, por ejemplo, por mariposas negras.

Biólogos estadounidenses dirigidos por Dakota E. McCoy, de la Universidad de Harvard han demostrado que un mecanismo similar de absorción de la luz es característico para algunas especies de las aves del paraíso con plumas negras. Los científicos han estudiado las propiedades estructurales y reflexivas de las plumas de siete especies de aves con espectrometría, y descubrieron que en cinco de ellas son características las plumas ultranegras, que reflejan en la dirección opuesta de 0,05% a 0,31% de la luz incidente. Las otras dos especies tenían plumas negras convencionales que reflejan en la dirección opuesta del 3% al 5% de la luz incidente.

Para explicar este efecto, los investigadores compararon la estructura de las plumas negras convencionales con plumas ultranegras con microscopio electrónico de barrido y la tomografía de sincrotrón. Resultó que la estructura de los dos tipos de plumas consistían de un raquis de la cual se extienden las barbas, que están a su vez divididas en barbillas. Pero si las barbillas de la pluma negra simple tenían superficies absolutamente lisas, en las plumas ultranegras de las aves del paraíso se observó una gran cantidad de ramificaciones, que creaban en la superficie una microestructura adicional.

Microfotografías de las barbas de las alas del Lycocorax pyrrhopterus (izquierda) y Parotia wahnesi (derecha)
Dakota E. McCoy y otros, Nature Communications, 2018

Una estructura ramificada tan compleja causa que la luz que cae en la pluma y que no se absorbe de inmediato, se vuelva a reflejar y caiga sobre otra superficie de la barba, obteniendo la oportunidad de ser absorbida nuevamente. Como resultado de las reflexiones múltiples, es posible absorber casi toda la luz incidente en la superficie de la pluma.

Los científicos señalan que se necesita investigación adicional para comprender completamente el mecanismo de absorción estructural de la luz en las plumas de las aves,  pero ahora ya está claro que tal mecanismo puede ser una forma muy importante de dar a las aves el color necesario.

Ecólogos también han analizado el color de las plumas de las aves para monitorear la contaminación de la atmósfera por carbono negro, el principal componente de hollín. Las partículas del aire se asientan en el cuerpo de los animales, como resultado de lo cual las más claras se oscurecen.

 

Alexánder Dubov
Texto traducido por María Cervantes
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma


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