اخبار

مقاله ای از حمید رقمی/ رنگ در دنیای حیوانات، بسیار فراتر از فقط رنگ است/  از امکانی برای خورده نشدن تا دلربایی از جنس مخالف برای ادامه نسل

بسپار/ایران  پلیمر 

رنگهای طبیعی، اهمیت و نقش بی بدیل آن ها
اهمیت رنگهای طبیعی وتکامل آنها درطول میلیون ها سال بسیار بیش از آن است که فقط از نقطه نظر “رنگ” مورد مطالعه قرار گیرد. به عنوان مثال می توان به رنگزاهای طبیعی با اثرگذاری های مختلف اشاره کرد که بدون بهره گیری از  نقش فتوبیولوژیکی، بیوشیمیائی و فیزیولوژیکی آنها، حیات آنگونه که ما آنرا می شناسیم ناممکن می بود!
برای اثبات این گفته  کافی است به نقش نورخورشید در فتوسنتز توجه کنیم. وجود نورخورشید به عنوان منبع انرژی و بهره گیری ازآن (از جمله) در این پروسه، عاملی است تعیین کننده در گیاهان برای جمع آوری و ذخیره انرژی نور خورشید و تبدیل آن به انرژی شیمیائی( قند) و  این فرایندی است که در طول سالهای تکامل منجر به ایجاد و بهینه سازی رنگزاهای طبیعی با اثرگذاری های مختلف گردیده است. وجود رنگ های طبیعی- از هرنوع و بدون درنظر گرفتن منشأ آن ها-  در دنیای حیوانات نیز بسیار بیشتر از آنچه که به علت “زیبائی” باشد، به دلایل “حیات بخش و حفظ نسل ” مربوط می شود .

 چگونگی ظهور “رنگ”
رنگ (به عنوان پدیده ) ازدو مسیر « فیزیکی و شیمیائی » پدید می آید
( در اینجا رنگ به عنوان کالا  ( لاک یا پوشرنگ ) موضوع بحث ما نیست ! )
۱-رنگهای”فیزیکی”
رنگهای “فیزیکی” به آندسته از رنگ ها گفته می شود که عامل پیدایش آن نور به عنوان امواج الکترومغناطیسی می باشد، با فنومن های مرتبط با آن مانند شکست، رفلکسیون، اینترفرنس. نمونه هائی از این رنگها عبارتنداز رنگین کمان، رنگهای قابل مشاهده درهنگام غروب آفتاب در افق و.. .و همچنین رنگها و نقش های زیبا در پر طاووس، پروانه ها، رنگهای‌ موجود در صدف‌ها و نوع”دست‌ساز”آن ‌یعنی ‌پیگمنت‌های ‌صدفی و ..‌.
۲-‌رنگهای”شیمیائی”
رنگهای دارای منشاء شیمیائی آندسته از رنگها هستند که در به وجود آمدن آنها نور (به عنوان ذرات دارای انرژی) از طریق جذب و بازتاب نقش آفرینی می کند. به عنوان رنگ هائی ازاین گروه می توان به کلیه موادرنگ دهنده اعم ازپیگمنت یا مواد رنگزا (به استثناء انواع پیگمنت‌های ‌صدفی)اشاره کرد.
اکنون یک سوال پیش می آید که آیا این امکان وجود دارد که با مخلوط شدن دو نوع رنگ با فامِ های مختلف و به وجود آمده از دو منشأ ( شیمیائی و فیزیکی )، یک رنگ ” جدید به لحاظ فام ” ایجاد گردد؟
درجواب این سوال باید گفت «آری»، بخصوص که ما در طبیعت  هر از گاهی با این پدیده مواجه می شویم، که دو فام پدید آمده از دو مسیر( اصلیِ عنوان شده دربالا ) در مواردی نادر با یکدیگر به نوعی ” مخلوط” می شوند که حاصل آن یک فام متفاوت از دو فام اولیه است.  این گروه “جدید” از رنگ ها را می توان با توجه به منشأ به وجود آمدن آن ها، رنگ ها (یا کمی دقیق تر)  فام های “شیمیائی – فیزیکی” نام گذاری کرد !
تشریح سوژه ها :
۱- یک طوطی با نام  Trichoglossus haematodus؛ رکورددار  مخلوطی از رنگ ها
رنگهائی با سه منشأ  فیزیکی ؛ شیمیائی و “شیمیائی-فیزیکی”

طوطی زیبائی (شهدخورک رنگین‌کمانی، ویکی پدیا فارسی) با نام علمی Trichoglossus haematodus که زیستگاه آن استرالیا، شرق اندونزی ودیگر مناطق نزدیک به آن می باشد، دارای پرهائی رنگارنگ ، زیبا و متنوع است که  از سه گروه از رنگ ها  به لحاظ منشأ  ایجاد گردیده است. رنگ آبی در قسمت های سر این پرنده رنگی است “فیزیکی”، یعنی در اثر خصلت های موجی نور و بدون  اینکه جذب و بازتابی صورت گرفته باشد، موجودیت پیدا می کند. رنگهای زرد، نارنجی و قرمز رنگهائی هستند دارای منشاء شیمیائی که در اثرجذب و بازتاب  نور از طریق ترکیباتی چون کارتینوئید ها و موادی با ساختار پلی اِن ( Poly-en)  بوجود آمده اند. مهمتر ازاین دو گروه، رنگ سبزاست که حاصل اختلاط  دو رنگ آبی (فیزیکی) و زرد (شیمیائی) می باشد.
منبع بخش خبری :
Naturfarben – weit mehr als nur Vorbild für Färben und Ästhetik
Stefan Beutner und Hans-Dieter Martin
۲- مانتیس ، حشره ای که ” رنگ ” برایش  ابزار دفاعی است  !

این حشره که برای اولین بار در سال ۱۸۴۲توسط DE HAAN شناسائی و نامگذاری شد، درهندوستان ، مالزی ،تایلند و سایرمناطق جنوب شرقی آسیا زندگی می کند. اندازه نوع نرآن به۱۰ و نوع ماده به ۱۲ سانتیمتر می رسد .
مانتیس(آخوندک؛ ویکی پدیا فارسی )حشره‌ای معمولاً سبز رنگ است، شبیه  ملخ‌، باریک وکشیده با پاهای دراز، سر بزرگ و دو جفت بال. آخوندک نه برای به رخ کشیدن زیبائی هایش، که برای شکارکردن ویا شکار نشدن، (معمولاً)رنگ هایش را به نمایش درمی آورد. (قسمت چپ در تصویر)
حشره دراین حالت از رنگهای متنوع خود بیشتر برای ترساندن دشمن مصمم برای خوردن او- به عنوان مثال یک پرنده- بهره می برد و درحالتی که(حتی)فقط سایه یک پرنده را مشاهده کند، به کمک  رنگهایش به مقابله می پردازد. این حشره که بعضاً به” بی رحمی” نیزمشهوراست، بطور معمول طعمه شکارشده خود را که هنوز زنده است بصورت ” تکه تکه ” می خورَد. در برخی از موارد طعمه این حشره، جانورانی بسیار بزرگ تر از خود آن هستند. یک نکته مهم دیگردر مورد این حشره این است که پس از جفتگیری و اصطلاحاً وقتی “خَرَش از پُل گذشت” و ادامه نسلش تضمین شد، گونه  مظلومِ نر را نیز شکار کرده و بطور کامل تناول می کند.
خوب است بدانیم که تصویر رنگارنگ این حشره ، یکی ازتصاویری است که درمسابقه”تصاویر علمی” سال ۲۰۰۹ که مشترکاً توسط مجله فوکوس (Focus) و” انجمن شرکت های تحقیقاتی دارو”( *(VFA همه ساله برگزار می شود، شرکت داده شد وجایزه برنده اول این مسابقه برای سال مذکوررا که بیست هزار یورو بود.از آن خود کرد.
* Verband der forschenden Pharma-Unternehmen(VFA)
منبع:
Bilder der Wissenschaft , FOCUS , 22.09.09
۳- قورباغه‌ای‌ که ‌رنگ ‌پس ‌می‌دهد!
درلمس‌کردن این قورباغه احتیاط کنید  “رنگی نشوید” !

منشاء رنگ  در این  قورباغه با نام علمی (Diasporus citrinobapheus ) ازگروه رنگهای  شیمیائی است و بسیارمهم تر این که در صورت لمس کردن آن حتماً “رنگی”می شوید!
یک قورباغه به رنگ زرد شفاف که رنگ خودرا به هرچه (یا هرکس) که آنرالمس کند، منتقل می کند درجنگل های پاناما کشف شد. اینکه چگونه این قورباغه دوسانتی متری قادربه سنتز این رنگ است و بخصوص اینکه چرا این جانور رنگ خود را پس میدهد درحال حاضر یک معما است. یک چیزروشن است و آن اینکه پخش این رنگ توسط قورباغه به اطراف با هدف مبارزه با دشمنانی که قصد خوردنش رادارند نمی باشد، چون رنگ مذکور فاقد ترکیبات سمی است.
یک گروه تحقیقاتی آلمانی- پانامائی ازطریق صداهای عجیب و غریب نوع نراین جانوردرتلاش برای جفت یابی، به وجود آن پی برد، بخصوص از این جهت که سر و صدای این قورباغه بسیار متفاوت تراز صداهای سایرقورباغه ها تشخیص داده شد.
به گفته آندرِاس هرتز (Andreas Hertz)  بیولوژیست آلمانیِ سرپرست گروه تحقیقاتی،  مطالعات درحال انجام قراراست علت “رنگ پاشی” توسط این جانور را رمز گشائی کند.
منبع  بخش خبری:
بخش دانش Spiegel   //۳۰. ۰۵. ۲۰۱۲
۴- رنگ ها و نقش ونگارها در تخم پرندگان

لکه های قهوه ای تا مشکی روی تخم پرندگان ؛ به چه علت و از چه موادی ؟
سال ها بود که عده ای “کلکسیونر” به جمع آوری انواع تخم پرندگان می پرداختند، مانند تمبر، سکه های رایج و بخصوص “زیر خاکی ” و خیلی از چیز های دیگر.  امروزه ولی”کلکسیون بازی” با تخم پرنده ها در بسیاری از کشور ها ممنوع گردیده است، عمدتاً بخاطر حفاظت از گونه ها.
اگر از بسیاری از ما پرسیده شود که  تخم پرندگان چه شکل و شمایلی دارند ،  به احتمال قوی خواهیم گفت “چیزی شبیه تخم مرغ ،کمی کوچکترو با لکه های قهوه ای رنگ و شاید هم سیاه روی آن. تا این جای کار مشکلی نیست ، ولی اگر پرسیده شود که علت وجود این لکه ها ی ” قهوه ای رنگ و شاید هم سیاه ” روی تخم پرندگان چیست،  بفکر فرو می رویم  و یا شاید بگوئیم : ” خب دیگر، اینها (تخم ها) این طور هستند” و البته اگر کمی “پست مدرن تر” باشیم خواهیم گفت “ازعلت آن بی  اطلاع ام” !
هم اکنون بیش از یکصد سال است که در باره این “علت ” تحقیق، بحث و جدل و پیگیری میشود و در مجموع (کم و بیش) جواب های زیر حاصل شده است :
* برای راهنمائی والدین که روی تخم غریبه ننشینند
* برای مخفی کردن تخمها از دشمنان
* برای تقویت ساختار پوسته تخم و استحکام آن
* برای همخوان سازی تخم ها با محیط اطراف
کوکو ( کوکوک) ( Cuculus canorus) پرنده ای خاکستری رنگ و مرموز  
می گویند به ندرت کسی این پرنده را دیده است، ولی آوازش را بسیاری شنیده اند.
کوکوک، خانواده ای از پرندگان (انواع زیادی ندارد)،کوچکتر از کبوتر و درشت تر از گنجشک است. این پرنده خصلت عجیبی دارد و آن اینکه تخم های خود را در لانه های پرندگان دیگر می گذارد، چون احتمالاً “حوصله ی” روی تخم نشستن را ندارد و لذا برای بقای نسل فقط به”تولید” آن  پرداخته و بقیه  امور مربوط به” فرزند آوری “را  به دیگران واگذار می کند. حال و نظر به اینکه چون معمولاً تخم سایر پرندگان دارای لکه های قهوه ای تا مشکی هستند این پرنده “مرموز” نیز برای شناسائی نشدن تخم هایش در “لانه های غیرخودی”، آنها را به نوعی “شبیه سازی” می کند! این پرنده همچنین در صورتیکه تعداد تخم های موجود در لانه بیش ازحد “معمول” باشد، دریک حرکت مافیائی دیگرتعدادی از تخم های پرنده صاحب لانه را به بیرون پرتاب می کند .
لکه های رنگی روی تخم ها ، علت و ساختار آن ها
مهم ترین دلیل برای وجود لکه های قهوه ای تا سیاه (احتمالاً) به “تقویت ساختار پوسته ” مربوط می شود. این “لکه ها” به نوعی نقش چسب را بازی می کنند، چسبی که استحکام پوسته را تضمین می کند ! همچنین باید تخم ها  از نفوذ ناپذیری کافی بر خوردار باشند، بخصوص از داخل به خارج ، زیرا که در غیر این صورت مواد درون آنها – مواد بسیار حیاتی برای رشد و تکامل جوجه های در حال شکل گیری- آب از دست داده و غیرقابل استفاده می شوند.
پوسته تخم پرنده ها تا حدود ۹۴ در صد از املاح کلسیم ساخته شده است و “لکه ها” پوسته را تقویت میکند، به ویژه اگر پرنده در مناطق فقیر به لحاظ کلسیم ساکن باشد که در این صورت در صد کلسیم درون پوسته کاهش یافته و لذا لکه ها، با مقدار بیشتر کلسیم ، به حفظ پوسته کمک  می کنند .
ساختار لکه ها
لکه ها از ماده ای به نام پروتوپورفیین Protoporphyine ساخته شده اند ،یک ماده رنگ دهنده با ساختار آروماتیکی و نسبتاً با ثبات (آروماتیک بودن خود به ثبات کمک میکند ). حال و با توجه به این امر که پوسته در نقاطی که لکه ها هستند از نظر ضخامت نازک تر از سایر مناطق میباشد، می بایست حد اقل از فلکسی بیلیتی (انعطاف پذیری ) بیشتری بر خوردار باشد تا از “پاره شدن” پوسته نیز جلو گیری شود.
منبع اصلی :
Spektrumdirekt , die wissenschaftzeitung. Nov.2013
۵- سنجاقکی که هنگام جفت گیری “لباس قرمز عروسی” بر تن می کند

این سنجاقک ‌زمانی که بالغ وآماده جفت گیری  می شود، لباس قرمز”عروسی”برتن می کند. محققان رازاین تغییر رنگ و واکنش های شیمیائی دخیل درآن راکشف کردند.
درست سرِ وقت، زمانی‌که‌سنجاقک ‌نرآماده جفتگیری‌می‌شود- شایدهم به منظور جذاب تر شدن برای نوع ماده- رنگ “لباس”خودرا از زرد به ‌قرمزتغییر می دهد. یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی ریو فوتاهاشی(Ryo Futahashi) از موسسه ( National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Tsukuba, Japan )، پیگمنت های عاملِ رنگ دراین حشره (نر و ماده) را تجزیه کردند. دو نوع ازاین حشرات که بومی جنوب شرقی آسیا هستند بانام (Sympetrum frequens und Sympetrum darwinianium) موردبررسی های دقیق قرارداده شده و این نتیجه عایدگردید که درهردونوع یک ویژگی مشترک وجوددارد و آن اینکه نوع ماده درتمام طول مدت زندگی به رنگ زرد است، درحالیکه نوع نرکه تاقبل از بالغ و آماده جفتگیری شدن به رنگ زرد بوده، همزمان با بلوغ به رنگ قرمز تغییررنگ می دهد. محققان مذکور به این نتیجه رسیدند که این تغییررنگ از انتقال الکترون ها در ساختار پیگمنت ناشی شده و همزمان با یک واکنش رد-اکسیداسیون همراه می باشد.
تست افزودن ویتامین ث
ازهردو نوع نر و ماده موادرنگ دهنده موجود درآنها استخراج و یک سری آزمایش روی آن انجام شد. ماده رنگ دهنده زرد رنگ با افزودن یک ترکیب شیمیائی احیاء کننده به رنگ قرمز تغییررنگ داد . رنگ قرمز نیز با افزودن-این بار-یک ترکیب اکسیدکننده دوباره به رنگ زرد برگشت. آزمایشات روی حشره زنده نیز با تزریق آسکوربیک اسید یا همان ویتامین C انجام و این نتیجه حاصل شدکه درهردو گونه – نر و ماده- با افزودن ماده احیاءکننده (آسکوربیک اسید) رنگ زرد به قرمز تبدیل می گردد، با این تفاوتِ پررمز و راز که درنوع ماده با افزودن مجددیک اکسیدکننده، رنگ زرد دوباره نمایان می شود ، درحالیکه درنوع نر، رنگ قرمز برگشت ناپذیر است.علت این “ماجرا” هنوز ناروشن است و به گفته محققان مذکور نیاز به تحقیقات بیشتردارد.

 

وبلاگ علوم و تکنولوژی رنگ

نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا