Explica-se a ilusão de ótica do 'buraco negro' do pássaro do paraíso

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O preto não fica muito mais escuro que a plumagem dos pássaros do paraíso, e novas pesquisas revelam o porquê.

As penas mais negras dessas aves da floresta tropical têm uma forma fundamentalmente diferente, em um nível microscópico, em comparação com as penas negras comuns. A nanoestrutura da pena os torna particularmente propensos a espalhar e reabsorver a luz, e isso, por sua vez, os torna não apenas pretos, mas um preto opaco que parece afastar a luz.

"O preto é tão marcante nessas aves do paraíso. Realmente parece diferente", disse Teresa Feo, pós-doutora na Divisão de Aves da Smithsonian Institution. "Quando você olha para eles, eles são tão escuros que seus olhos não conseguem focar neles. Você quase se sente um pouco tonto."

Mais negros dos negros

As aves do paraíso são mais conhecidas por suas cores dramaticamente chamativas do que por sua plumagem escura. Eles são encontrados em lugares como Indonésia e Austrália, e são famosos por suas longas caudas, cores vivas e danças de acasalamento vistosas.

Um Riflebird masculino de Victoria (Ptiloris victoriae) macho exibe sua plumagem para uma fêmea em uma videira em Malanda, Queensland, Austrália. (Crédito da imagem: Martin Willis / Minden Pictures / Newscom)

Além de suas penas coloridas, muitas espécies ostentam penas pretas foscas que são "tão estranhas", disse Feo à Live Science. Essa estranheza levou a estudante de Harvard Dakota McCoy a começar a estudar a estrutura das penas para descobrir por que elas eram tão boas em absorver a luz. Feo e vários outros colegas mais tarde se uniram ao projeto para ajudar no trabalho de criação de imagens e modelar a ótica das estruturas de penas de cinco espécies de aves do paraíso e duas espécies simples de pássaros pretos.

Usando microscopia eletrônica de varredura e outros métodos de imagem extremamente próximos, os pesquisadores descobriram que as penas super pretas têm uma estrutura microscópica incomum. Os menores galhos microscópicos das penas negras comuns geralmente se sobrepõem e ficam lisos, disse Feo. As penas super pretas, por outro lado, têm uma complexa estrutura de ramificação - quando vistos de perto, os galhos parecem folhas de carvalho secas e enroladas. Em vez de descansar, eles se prendem a pequenas florestas de galhos, como as cerdas de uma escova de garrafa, disse Feo.

A pena super negra do pássaro rifle Paradise (Ptiloris paradiseus), à direita, é tão preto por causa de sua microestrutura incomum, em comparação com a pena preta de uma melampitta menor (Melampitta lugubris) Mesmo quando revestida com ouro (canto inferior direito), a pena da ave do paraíso parece super preta. (Crédito da imagem: Dakota McCoy)

Tornando as cores pop

Essa estrutura retém a luz essencialmente, refletindo-a nos minúsculos vazios entre os galhos. Quanto mais a luz se dispersa dessa maneira, mais inevitavelmente atinge a superfície da pena novamente. E quanto mais vezes a luz atinge a superfície da pena, mais oportunidades existem para que ela seja absorvida e não refletida nos olhos do espectador.

Um pássaro do paraíso masculino exibe sua plumagem semelhante à ilusão de ótica durante a primeira temporada do "Planeta Terra" da BBC. (Crédito da imagem: BBC)

De fato, a refletância das penas super-pretas era quase tão baixa quanto a maioria dos materiais sintéticos feitos para serem o menos refletivos possível, entre 0,05 e 0,31 por cento, relataram os pesquisadores em 9 de janeiro na revista Nature Communications. Para comparação, penas pretas regulares refletem cerca de 3,2 a 4,7 por cento da luz.

Somente os pássaros do paraíso do sexo masculino têm essas penas ultrablack, disse Feo, e são encontrados apenas em suas asas, baús e outros lugares que os pássaros exibem durante os acasalamentos. (Ainda não se sabe se outras aves têm estruturas semelhantes, disse Feo.) Os pesquisadores suspeitam que os machos usem os fragmentos de plumagem sugadores de luz para disparar seus fragmentos coloridos e iridescentes, em uma espécie de ilusão de ótica familiar aos amantes da arte kitsch.

"Se você já viu uma pintura de veludo de Elvis, uma daquelas pinturas de veludo, essas cores se destacam", disse Feo.

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