人类搞颜色还是嫩了点！零色素添加，它们照样整得花里胡哨( 二 )

蓝纹帽贝（图片来源：Wikipedia）其他动物在它们的结构色中利用了类似的现象。例如，章鱼和其他头足类动物皮肤中的一些色素细胞含有被称为反射素的蛋白质层，可以快速从有序状态转变为无序状态。通过增厚或减薄这些蛋白层，动物可以反射不同的波长，改变它们向外界展示的颜色。

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然而，与章鱼不同，帽贝固定姿态后不能改变其结构层的形状。它们如何以如此精确的方式构建分层结构仍是一个谜。 Kolle说："其背后的材料动力学仍然难以理解。 "但是，近些年来， Prum和新加坡国立大学的VinodSaranathan等人在理解一些亮蓝色羽毛的鸟类如何产生结构色方面取得了进展。他们指出这是一个"相分离"（phaseseparation）的过程。
特殊结构造色
在高倍镜下，研究者清楚地看到羽毛的彩色细丝上具有泡沫状结构，微小而均匀的空气球状体悬浮在β-角蛋白中。每个气泡上散射的光线会与相邻的气泡上反射的光线相互作用。 Prum说："由于它们的大小合适，可以完成光线的相互作用，所以它们会制造出蓝色、青绿色甚至紫外线。 "
研究表明，在仍处于生长状态的鸟类羽毛细胞内， β-角蛋白会开始分散在含水的细胞质中。接下来，细胞中的化学变化使得β-角蛋白和水自动分离，聚合蛋白基质中会形成球形水滴。当细胞死亡，水分蒸发后腾出的空间将被空气充满，留下一个由气泡组成的微型球坑，反射一定波长的光线。
Prum把这个过程比作打开一瓶啤酒。他说："就好像啤酒开瓶之后，溶解的二氧化碳形成了一个气泡。这个气泡增长到一定的大小之后开始上浮，看起来就像啤酒瓶的头。 "
在冠蓝鸦和大多数其他鸟类的蓝色羽毛中，这些气泡是无序的。但正如Saranathan和Prum等人在6月8日的《美国科学院院刊》上所报道的那样，至少有一种物种，东南亚的蓝翅叶鹎（bēi ，雀形目），其亮蓝色的肩部羽毛内有着完美有序的气泡晶体结构。在美国阿贡国家实验室，当研究人员把蓝翅叶鹎的羽毛放在X射线下观察时，他们发现了螺旋曲面（Gyroid）晶体。

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螺旋曲面是一种形成高度周期性结构的最小连续性曲面，在某种意义上说，它是球体的反面。球体具有均匀的正曲率，而螺旋曲面则是具有均匀负曲率的鞍形物体。它的一个特殊之处在于，螺旋曲面能将空间分割成两个迷宫般的隧道系统，隧道仅由一层薄膜隔开，完美地模仿了彼此。当两组隧道都充满活细胞内的液体时，可称为双螺旋网状结构；当只有一组隧道被填满时，就是单螺旋网状结构。蓝翅叶鹎的单螺旋晶体表现出了与帽贝外壳层相同的光学特性。
【人类搞颜色还是嫩了点！零色素添加，它们照样整得花里胡哨】正如Saranathan和Prum等人在2010年报道的那样，此前科学家只在一些蝴蝶鳞片中观察到了单螺旋网状结构。现在，在澳大利亚莫道克大学研究生物光子材料的GerdSchroder-Turk和同事已经表明，当这些鳞片在生长时，鳞片细胞中的内质网膜形成了一张薄片，两边都有液体。这个结构就是双螺旋网状结构。此后，其中一条隧道随后被甲壳质填满并固化。当细胞死亡时，它们会留下一个单螺旋网状结构。

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