کمیاب‌ترین رنگ در طبیعت؛ شگفتی‌ای که آبی هم نیست!

رنگ آبی در موجودات زنده نسبتاً نادر است. سبز بخش بزرگی از جهان را می‌پوشاند، زرد و نارنجی در گیاهان و جانوران به‌وفور دیده می‌شوند و قرمز و صورتی هم گهگاه فرصت خودنمایی پیدا می‌کنند. در همین حال، آبی فقط در تعداد اندکی از گل‌ها، چند پرنده‌ی خاص، و چند قورباغه‌ی عجیب‌وغریب دیده می‌شود. بااین‌حال، رنگ دیگری وجود دارد که در دنیای طبیعی حتی از آبی هم کمیاب‌تر است: بنفش. اما علت این کمیابی چیست؟

به گزارش زومیت، کمیابی یا فراوانی رنگ‌ها به فیزیک و تکامل مربوط می‌شود. رنگ‌ها از بازتاب طول‌موج‌های مشخصی از طیف الکترومغناطیسی به وجود می‌آیند. طول‌موج‌های کوتاه‌تر، مانند آبی، از انرژی بیشتری برخوردار هستند، در حالی که طول‌موج‌های بلندتر، مانند قرمز، انرژی کمتر دارند.

سبز تقریباً در وسط طیف مرئی قرار دارد و بنابراین طول‌موجی بسیار مناسب برای بهره‌برداری محسوب می‌شود. سبز رایج‌ترین رنگ در طبیعت است، زیرا فتوسنتز نور خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کند. گیاهان این کار را با کمک رنگدانه‌ای به نام کلروفیل انجام می‌دهند که نور سبز را بازتاب می‌دهد و عمدتاً نور قرمز و مقداری نور آبی را جذب می‌کند.

جذب نورهای قرمز و آبی روشی پایدار و کارآمد برای برانگیختن الکترون‌های کلروفیل است و به گیاه امکان می‌دهد انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل کند. در عوض، طول‌موج‌های مربوط به رنگ سبز عمدتاً بازتاب می‌شوند، به همین دلیل برگ‌ها سبز به نظر می‌رسند.

نادربودن سایر رنگ‌ها در طبیعت نیز معمولاً از همین نوع توازن ناشی می‌شود: رنگدانه‌ها علاوه بر اینکه باید از نظر زیست‌مولکولی قابل تولید باشند، باید کارکرد تکاملی هم داشته باشند و برای مثال به فتوسنتز، استتار، یا ارسال پیام‌های ارتباطی کمک کنند.

طول‌موج کوتاه و بسامد بالای نور آبی به این معناست که این نور انرژی زیادی دارد؛ بنابراین بیشتر رنگدانه‌ها به‌جای بازتابش، آن را جذب می‌کنند. بازتاب‌کردن چنین انرژی شدیدی از نظر زیست‌مولکولی دشوار و جذب‌کردن آن بسیار ساده‌تر است.

این بدان معنا نیست که طبیعت به‌کلی از ساختن رنگ آبی ناتوان است. نگاهی به پرندگان گرمسیری، برخی گل‌ها که حدود ۱۰ درصد گونه‌ها را شامل می‌شوند، یا حتی سوسک‌های براق بیندازید؛ همگی نشان می‌دهند که حیات هر جا فرصت داشته، راهی برای خلق این رنگ پیدا کرده است.

اما بسیاری از آن موجودات واقعاً رنگدانه آبی ندارند. آن‌ها به جای رنگدانه، از ساختارهای فیزیکی میکروسکوپی استفاده می‌کنند که نور را پراکنده می‌کنند و رنگ آبی به چشم می‌رسد؛ پدیده‌ای که به آن رنگ‌آمیزی ساختاری گفته می‌شود. بااین‌حال، این کار پرهزینه و دشوار است و تنها تعداد کمی از موجودات توانسته‌اند چنین ساختارهای دقیقی را تکامل دهند.

بنفش طول‌موج کوتاه‌تر و فرکانس به‌مراتب بالاتری نسبت به آبی دارد و در انتهای بسیار پرانرژی طیف نور مرئی قرار می‌گیرد. می‌توانید آن را نسخهٔ «افراطی‌تر آبی» تصور کنید (و نباید با «ارغوانی» که ترکیبی از آبی و قرمز است، اشتباه گرفته شود).

همه عواملی که موجب کمیابی آبی می‌شوند (مانند فرکانس بالا) در مورد بنفش شدیدتر هستند. به همین دلیل، تقریباً در هیچ موجود زنده‌ای یافت نمی‌شود. تولید رنگدانه بنفش از نظر انرژی بسیار دشوارتر است و رنگ‌آمیزی ساختاری برای ایجاد بنفش نیازمند ساختارهایی بسیار متراکم و دقیق است که تنها تعداد بسیار اندکی از موجودات قادر به ساخت آن هستند.

کمیابی برخی رنگ‌ها در خودِ طبیعت، وارد فرهنگ انسان‌ها هم شده است. در زمان‌هایی که هنوز رنگ‌سازی شیمیایی اختراع نشده بود، به‌دست‌آوردن رنگ‌های آبی و بنفش آن‌قدر سخت و پرهزینه بود که فقط پادشاهان، رهبران مذهبی و افراد بسیار پرنفوذ می‌توانستند لباس‌هایی با این رنگ‌ها داشته باشند. حتی امروز هم با وجود فناوری‌های پیشرفته، ساختن این رنگ‌ها همچنان فرایندی پیچیده و ظریف است و به مهارت و تجهیزات دقیق نیاز دارد.