为什么蓝色在自然界中如此罕见?

　　当你仰望头顶上的蓝天或凝视无边无际的蓝色海洋时，你可能会认为蓝色在自然界是很常见的颜色。

　　但在岩石、植物和花卉中，或在动物的皮毛、羽毛、鳞片和皮肤中，蓝色的颜色出奇地稀少。

　　为什么蓝色如此罕见呢?答案来自于“颜色是如何产生的”相关化学和物理学原里，以及我们如何看待它们。

　　我们之所以能够看到颜色，是因为我们的眼睛里有三种不同类型的感光细胞，即视锥细胞，每一种视锥细胞对特定波长的光最敏感:红、绿、蓝。来自数以百万计的视锥细胞的信息以电子信号的形式到达我们的大脑，这些电子信号传达了我们所看到的所有光的类型，然后这些光被我们解释为不同颜色。

　　当我们观察一个彩色物体时，比如闪闪发光的蓝宝石或充满活力的绣球花，“白光落在物体上，而它吸收了其中一些光，反射出来的其余的光就是我们看到的颜色。”科普作家凯·库普费尔施密特（Kai Kupferschmidt）是《蓝色：寻找自然界最稀有的颜色》一书的作者，他在接受livescience杂志采访时表示。

　　“当你看到一朵蓝色的花，比如一朵矢车花，你会看到矢车花是蓝色的，因为它吸收了光谱的红色部分。”

　　在可见光谱中，红色的波长很长，这意味着与其他颜色相比，它的能量非常低。库普弗施密特说，为了让一朵花呈现蓝色，“它需要能够产生一种能够吸收非常小的能量的分子”，才能吸收光谱中的红色部分。

　　植物很难产生这种大而复杂的分子，这就是为什么世界上近30万开花植物中不到10%开出蓝色花。蓝色花的进化的一个可能的驱动力是这种颜色在环境中高度可见，在吸引传粉者（如蜜蜂）的功能上具有竞争优势。皇家墨尔本理工学院副教授和视觉科学家阿德里安·戴尔介绍说。

　　至于矿物，它们的晶体结构与离子的相互作用，以决定光谱的哪些部分被吸收，哪些部分被反射。天青石矿物，仅在阿富汗开采，生产出罕见的蓝色颜料——群青。它含有三硫化物离子——三个硫原子在晶格内结合在一起，可以释放或结合一个电子。

　　库普费尔施密特说：“能量差异是蓝色的来源。”

　　蓝色动物的颜色不是来自化学颜料。相反，它们依靠物理学创造出蓝色的外观。大闪蝶属的蓝翅蝴蝶在翅膀鳞片上有复杂的分层纳米结构，可以控制光层，使某些颜色相互抵消，只有蓝色会反射;在蓝松鸦(Cyanocitta cristata)的羽毛、蓝刺鲷(Paracanthurus hepatus)的鳞片和有毒的蓝环章鱼(Hapalochlaena maculosa)的闪光环中也发现了类似的效果。

　　哺乳动物身上的蓝色甚至比鸟类、鱼类、爬行动物和昆虫身上的蓝色还要罕见。有些鲸鱼和海豚的皮肤是蓝色的；灵长类动物，如金丝猴(Rhinopithecus roxellana)的脸是蓝色的；山魈(Mandrillus sphinx)有蓝色的脸和蓝色的尾部。但是大多数陆生哺乳动物的皮毛从来都不是天然的亮蓝色(至少在可见光下是这样的）。研究人员最近发现，鸭嘴兽的皮毛在紫外线(UV)照射下会发出明亮的蓝色和绿色光芒。

　　“进化出蓝色的原因是什么？有什么诱因？”“谁是这个信息的接收者，他们能看到蓝色吗？”

　　人类的眼睛有三种感光受体，而鸟类有第四种感光受体，用于感知紫外线。库普费尔施密特解释说，在人眼看来是蓝色的羽毛“实际上反射的紫外线比蓝光还要多”。根据这种推理，我们称之为蓝山雀的鸟类“可能会自称为‘紫山雀’，因为这是它们看到的最多的颜色。”

　　根据库普费尔施密特的说法，由于蓝色在自然界的稀缺，蓝色这个词在世界各地的语言中相对较晚才出现，出现在表示黑色、白色、红色和黄色的单词之后。

　　“有一种理论是，只有当你有染东西的能力和需求的时候，你才真正需要命名一种颜色——把颜色和物体分离开来。否则，你真的不需要用名字来表示颜色。”“在大多数文化中，把东西染成蓝色或发现蓝色色素的时间都很晚，你可以从语言学中看到这一点。”

　　研究人员今年早些时候发表在《植物科学前沿》（Frontiers in Plant Science）杂志上的报告称，最早使用蓝色染料的年代可追溯到大约6000年前的秘鲁，古埃及人将二氧化硅、氧化钙和氧化铜结合在一起，创造出一种持久的蓝色颜料，用于装饰雕像。群青是一种由天青石制成的鲜艳的蓝色颜料，在中世纪的欧洲和黄金一样珍贵，主要用于为手稿配插图。

　　蓝色的稀有性使人们几千年来一直将它视为一种高贵的颜色。蓝色长期以来一直与印度教神克里希纳和基督教圣母玛利亚联系在一起，受蓝色自然启发的艺术家包括米开朗基罗、高更、毕加索和梵高。

　　蓝色还会出现在我们的表达方式中，出现在许多英语习语中：比如，蓝领工作，脸色发青等等。库普费尔施密特说：“‘blue sky ahead’的意思是光明的未来，而‘feeling blue’的意思是悲伤。”

　　蓝色在自然界的稀缺性可能帮助我们形成了对颜色和蓝色事物的感知。库普费尔施密特说:“蓝色就像一整块画布，你还可以在上面任意作画。”“也许是因为它在自然界中很罕见，也许是因为我们把它与天空和大海等我们难以触碰到的东西联系在一起，带来非常开放的各种想象。”

　　（独家编译：科幻世界）