動物の色に隠された驚きの秘密！｜本当に青い動物はいるの？【サイエンスドリーム】

ブルーの科学： 自然界における構造的な色彩

はじめに

鮮やかな青い羽を持つクジャク、鮮やかな青い羽を持つオウム、青い頭巾を持つサルなど、自然界には鮮やかな色を誇る動物がたくさんいます。
これらの色は、青色色素に由来すると考えるのは簡単です。
しかし、実はもっと面白いことに、ほとんどの脊椎動物は青色色素を持っていないのです。
ほとんどの脊椎動物は青色色素を持たず、構造的な色調で青色を表現しているのです。

脊椎動物のメラニンと色素

脊椎動物の多くはメラニンという褐色の色素を持っており、人間にも広く分布しています。
ヒトは、髪を黒や茶色に見せるユーメラニンと、赤毛の原因となるフェオメラニンの2種類のメラニンを持っています。
同様に、ほとんどの脊椎動物である鳥類はメラニンを持っていますが、青や深緑の色素を直接作り出すことはできません。

構造的な色彩の役割

脊椎動物を含む動物界で一般的に見られる青色の発色は、色素の生成ではなく、構造的な発色によるものである。
動物の羽毛や鱗粉の構造が短波長の光を散乱させ、人間の目には青く見えるのです。
例えば、青いモルフォ蝶や青いタランチュラなどがこの現象にあたります。

色素と構造的発色の組み合わせ

場合によっては、顔料と構造的発色の組み合わせで鮮やかな色になることもあります。
例えば、オウムの緑色の羽は、赤色の顔料に黄色を加え、青色を構造的に発色させたものである。
また、アゲハチョウの緑色の羽は、黄色い光の反射と構造発色の組み合わせで作られています。

カメレオンと構造的色彩

色を変える能力で知られるカメレオンも、構造的な色彩に頼っている。
彼らの皮膚細胞は、表面にある色素細胞の層と、その下にあるナノ構造の真皮層など、複数の層で構成されています。
このナノ構造の間隔を変えることで、カメレオンは色を変化させることができるのです。

科学技術への応用

科学者や研究者は、構造発色の原理をさまざまな分野に応用しています。
例えば、韓国の研究チームは、カブトムシの羽の構造にヒントを得て、電力を必要とせずに湿度に応じて色が変わる湿度計を開発しました。
日本の帝人は、モルフォ蝶の構造色である青色に着目し、世界で初めて青色染料を使用しない青色系生地「モルフォテックス」を開発しました。

自然界の例外

ほとんどの青色動物は構造的な色彩に頼っているが、いくつかの例外が存在する。
例えば、オシドリやアオバスズメダイは、シアノフォアと呼ばれる青色の色素形成過程を有している。
また、南アフリカに生息するギニアウツボは、真の緑色色素を生成する唯一の鳥であることが知られています。

まとめ

自然界に存在する魅惑的な青色は、色素ではなく構造的な発色によるものであることが、科学的に明らかになりました。
なぜ、生物は色素ではなく構造を利用して青色を発色させるように進化したのか、その理由は不明ですが、この現象は、自然界の色彩がいかに複雑で魅力的な世界であるかを証明するものです。