Je leest:

Paradijsvogels pronken met optica

Paradijsvogels pronken met optica

Auteur: | 17 december 2010

De prachtige veren van de Lawes’ Parotia kunnen bliksemsnel van kleur verschieten. Groningse onderzoekers zochten uit welke truc de vogels daarvoor gebruiken.

De paradijsvogels uit Nieuw Guinea zijn wereldberoemd vanwege het prachtige uiterlijk van de mannetjes. De tientallen soorten vogels hebben elk hun geheel eigen verenkleed om tijdens hun ingewikkelde verleidingsdansen mee te pronken. Sommige soorten hebben zelfs veren die van kleur verschieten – een slimme truc die gebruik maakt van de inkijkhoek van het meekijkende vrouwtje.

Medium
Zoals bij veel vogelsoorten is het mannetje van de Lawes’ Parotia een opvallende verschijning, terwijl het vrouwtje er wat gewoontjes uitziet. De Lawes’ Parotia is één van de tientallen soorten paradijsvogels die in Nieuw Guinea voorkomen.

De Lawes’ Parotia (Parotia lawesii) is bijzonder goed in het spontaan laten verkleuren van zijn borstveren. Een goede aanleiding voor Groningse, Australische en Britse biofysici om de veren van deze soort aan een grondig onderzoek te onderwerpen. Dat onderzoek laat zien dat deze paradijsvogel niet alleen gebruik maakt van de hoek waaronder het vrouwtje zijn veren ziet, maar dat de kleinste onderdeeltjes van zijn borstveren een heel bijzondere structuur hebben om nog beter van kleur te kunnen veranderen.

Parelmoer

1280px reflection in a soap bubble edit
<a href=‘https://commons.wikimedia.org/wiki/Commons:Image_de_l’ann%C3%A9e/2008/Finalistes#/media/File:Reflection_in_a_soap_bubble_edit.jpg’> Joaquim Alves Gaspar,, Wikimedia Commons via CC BY-SA 3.0

Van kleur verschietende onderdelen komen vaker voor in de natuur, denk bijvoorbeeld aan zeepbellen, parelmoer en bijzondere vlindervleugels. We noemen dit verschijnsel iriseren, en het wordt veroorzaakt door een subtiel samenspel tussen licht en materie. Licht dat op een zeepbel valt kaatst bijvoorbeeld voor een deel terug, zowel aan de binnenkant als aan de buitenkant van het dunne zeepvliesje dat de bel vormt. De twee weerkaatste lichtbundels gaan via dezelfde weg terug naar je oog, maar degene die op de buitenkant kaatst is iets minder lang onderweg dan het deel dat op de binnenkant van de bel spiegelde. Dat verschil in weglengte zorgt voor interferentie van het licht. Bepaalde kleuren worden versterkt teruggekaatst, terwijl andere kleuren bijna wegvallen. De hoek waaronder het licht invalt is bepalend voor de kleuren die goed zichtbaar zijn: voor schuin invallend licht is de afstand tussen twee laagjes groter dan voor recht invallend licht.

Small

De kleur van een paradijsvogelveer hangt af van de opbouw van het materiaal waar de veer van gemaakt is. In de veer zitten laagjes van keratine en melanine die elkaar afwisselen. De afstand tussen die laagjes is vergelijkbaar met de golflengte van licht, een paar honderd nanometer. Daardoor is de iriserende werking goed zichtbaar. Pauwen en woerden hebben veren die op dezelfde manier iriseren.

De Lawes’ Parotia gaat echter nog een stuk verder om zijn borstveren te gebruiken voor een indrukwekkend kleurenspel. De kleurveranderingen die de mannetjes van deze paradijsvogel tentoonspreiden zijn bliksemsnel en veel minder geleidelijk dan gebruikelijk bij iriserende veren. Het geheim blijkt te zitten in de vorm van de veren, die wel heel uitzonderlijk is.

Boemerangs

Small

De veer van een Lawes’ Parotia bestaat uit een aantal onderdelen. Vanuit een hoofdnerf waaieren talloze dunne gekleurde draadjes naar links en rechts uit. Die draadjes blijven aan elkaar plakken door kleine weerhaakachtige vertakkingen, de zogenaamde baardjes. In die baardjes zit de bijzonderheid van de veren van deze paradijsvogel. Ze zijn namelijk niet mooi regelmatig van vorm, maar gebogen zodat de doorsnede de vorm van een boemerang heeft.

Door de boemerangvormige baardjes te kantelen kan de vogel bliksemsnel zijn veren van zwart in geel of blauw veranderen. Eigenlijk werkt elk van de baardjes dus als drie verschillende spiegels. Het kleurverschil dat de vogel kan bereiken door zijn veren een klein beetje te kantelen is spectaculair: van warm oranje naar helder blauw en weer terug.

Medium
De boemerangvormige doorsnede van de baardjes van de Lawes’ Parotia werkt als een drievoudige spiegel. Het draadjespatroon binnen de doorsnede bestaat uit melaninedraadjes binnenin het keratine waar de veer van gemaakt is.

De veren van de Lawes’ Parotia gedragen zich als een regelbare meerlaagsspiegel, een samengesteld materiaal dat in de moderne optica wordt gebruikt. Het is een ingewikkelde evolutionaire aanpassing aan gewone veren, waarschijnlijk zonder ander nut dan het prachtige kleurenspel dat de vogel ermee kan laten zien. Voor biologen betekent dit dat het van kleur doen veranderen van de veren wel heel erg belangrijk moet zijn voor deze paradijsvogels. Blijkbaar is het voor Parotia-vrouwtjes erg aantrekkelijk als de kleur van een dansend mannetje voor haar ogen heen en weer schiet. Voor menselijke waarnemers is het in ieder geval een prachtig staaltje toegepaste natuurkunde.

Bron:

D.G. Stavenga et al., Dramatic colour changes in a bird of paradise caused by uniquely structured breast feather barbules. Proceedings of the Royal Society B, december 2010.

Lees meer over optica op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/optica/spiegel/index.atom?m=of", “max”=>"10", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 december 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.