Πώς ξέρουμε τι χρώμα είχαν οι δεινόσαυροι; - Λεν Μπλοχ

Δείτε όλο το μάθημα εδώ: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-know-what-color-dinosaurs-were-len-bloch

Ο μικροράπτορας ήταν ένας σαρκοφάγος δεινόσαυρος με τέσσερα φτερά και ιριδίζον μαύρο χρώμα. Αλλά αν οι πληροφορίες που έχουμε για αυτόν τον δεινόσαυρο προέρχονται από απολιθώματα, πώς μπορούμε να είμαστε σίγουροι για το χρώμα του; Ο Λεν Μπλοχ μας δείχνει πώς να εξάγουμε συμπεράσματα από απολιθώματα με προσεκτική εξέταση και μια καλή κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων του φωτός και του χρώματος.

Μάθημα από τον Λεν Μπλοχ, ψηφιακή απεικόνιση από τον Πωλ Νιούελ.

Αυτός είναι ο μικροράπτορας,

ένας σαρκοφάγος δεινόσαυρος
με 4 φτερά, σχεδόν μισό μέτρο μακρύς,

έτρωγε ψάρια,

και έζησε 120 εκατομμύρια χρόνια πριν.

Οι πληροφορίες μας προέρχονται κυρίως
από απολιθώματα που είναι κάπως έτσι.

Είναι λοιπόν το χρώμα εδώ
μια υπόθεση του καλλιτέχνη;

Η απάντηση είναι, «όχι».

Ξέρουμε ότι το λαμπερό μαύρο
χρώμα είναι ακριβές

επειδή οι παλαιοντολόγοι έχουν αναλύσει
στοιχεία μέσα στο απολίθωμα.

Αλλά για να βγάλουμε συμπεράσματα
χρειάζεται να το εξετάσουμε προσεκτικά

και να καταλάβουμε σωστά
τη φυσική του φωτός και του χρώματος.

Πρώτον, να τι βλέπουμε στο απολίθωμα:

αποτυπώματα από κόκαλα και φτερά
που άφησαν μεταλλικά ιζήματα.

Από αυτά

προσδιορίζουμε ότι αυτά τα φτερά
του μικροράπτορα

έμοιαζαν με των σύγχρονων δεινοσαύρων,
δηλαδή των πτηνών.

Αλλά τι δίνει στα πτηνά
τον διαφορετικό χρωματισμό τους;

Τα περισσότερα φτερά
έχουν ένα ή δύο χρώματα.

Το έντονο κόκκινο του καρδινάλιου
προέρχεται από καροτενοειδή,

το ίδιο χρώμα που κάνει
τα καρότα πορτοκαλί,

ενώ το μαύρο στο πρόσωπό του από μελανίνη,

το χρώμα των μαλλιών και του δέρματός μας.

Αλλά στα φτερά των πτηνών,
η μελανίνη δεν είναι απλά ένα χρώμα.

Σχηματίζει κοίλες νανοδομές
που ονομάζονται μελανοσώματα

τα οποία λάμπουν σε όλα τα χρώματα
του ουράνιου τόξου.

Για να καταλάβουμε πώς λειτουργεί,

ας θυμηθούμε κάποια πράγματα για το φως.

Το φως είναι ένα μικρό ηλεκτρομαγνητικό
κύμα που ταξιδεύει στον χώρο.

Η κορυφή ονομάζεται κορυφογραμμή

και η απόσταση μεταξύ κορυφών
ονομάζεται μήκος κύματος.

Οι κορυφές του κόκκινου φωτός απέχουν
700 δισεκατομμυριοστά του μέτρου

και το μήκος κύματος του μοβ χρώματος
είναι ακόμα πιο βραχύ,

περίπου 400 δισεκατομμυριοστά του μέτρου,
ή 400 νανομέτρα.

Όταν το φως χτυπά την λεπτή επιφάνεια
του κενού μελανοσώματος ενός πτηνού,

μέρος του φωτός αντανακλάται
και άλλο το διαπερνά.

Ένα μέρος του φωτός αντανακλάται
πάνω στην επιφάνεια του πίσω μέρους.

Τα δύο ανακλώμενα κύματα αλληλεπιδρούν.

Συνήθως ακυρώνουν το ένα το άλλο,

αλλά όταν το μήκος
του αντανακλώμενου φωτός

ταιριάζει με την απόσταση
των δύο αντανακλάσεων,

τότε ενισχύουν η μία την άλλη.

Το πράσινο έχει μήκος κύματος
500 νανόμετρα,

άρα τα μελανοσώματα
που έχουν μήκος 500 νανόμετρα

εκπέμπουν πράσινο φως,

τα πιο λεπτά δίνουν μοβ,

και τα πιο παχιά αναδίδουν κόκκινο.

Βέβαια, είναι ακόμα πιο πολύπλοκο.

Τα μελανοσώματα είναι συγκεντρωμένα μαζί
σε κελιά, και άλλοι παράγοντες,

όπως το πώς τα μελανοσώματα είναι
οργανωμένα μέσα στο φτερό, έχουν σημασία.

Ας επιστρέψουμε στο απολίθωμα
του μικροράπτορα.

Όταν οι επιστήμονες εξέτασαν
το αποτύπωμα του φτερού με μικροσκόπιο,

βρήκαν νανοδομές
που μοιάζουν με μελανοσώματα.

Ανάλυση με ακτίνες Χ των μελανοσωμάτων
υποστηρίζει αυτή τη θεωρία.

Περιέχουν μεταλλικά στοιχεία
απορρέοντα από τη φθορά της μελανίνης.

Οι επιστήμονες διάλεξαν 20 φτερά
από ένα απολίθωμα

και βρήκαν ότι τα μελανοσώματα
και στα 20 έμοιαζαν,

άρα ήταν αρκετά σίγουροι ότι αυτός
ο δεινόσαυρος είχε ένα χρώμα.

Σύγκριναν τα μελανοσώματα του μικροράπτορα
με αυτά των σημερινών πτηνών

και βρήκαν στενές ομοιότητες,
αν και όχι απόλυτη ταύτιση,

με τα ιριδίζοντα πετρόλ φτερά των παπιών.

Εξετάζοντας το ακριβές μέγεθος
και τη σειρά των μελανοσωμάτων,

οι επιστήμονες βρήκαν ότι τα φτερά
ήταν ιριδίζοντα μαύρα.

Τώρα που μπορούμε να βρούμε
το χρώμα ενός απολιθωμένου φτερού,

οι παλαιοντολόγοι ψάχνουν για απολιθώματα
με μελανοσώματα σε καλή κατάσταση.

Βρήκαν ότι πολλοί δεινόσαυροι,
όπως ο βελοσιράπτορας,

πιθανώς είχαν φτερά,

που σημαίνει ότι κάποιες ταινίες
ίσως είναι βιολογικά ανακριβείς.

Έξυπνα κορίτσια.