なぜ青は自然界では珍しい色なのか？ -

青という色は、何千年もの間、様々な文明において魅惑を保ち続け、科学者、芸術家、歴史家たちを魅了してきた。「青い地球」という地球の愛称であるだけでなく、ある調査によると、世界で最も人気のある色は青である。それは、穏やかさ、深み、果てしない空といった意味合いを持つ色合いだ。しかし、海も空も青いが、実はこの色は自然界では珍しい。実際、「青」という言葉は世界中の言語の中で比較的後発のものだった。実際、赤、黄、黒、白の後に初めて登場した。

色は世界中で重要な意味を持っているが、自然界では真の青色を見つけることは非常に難しい。なぜこの色はこれほど特別で珍しいのだろうか？そして、自然はどのようにしてこの色を作り出したのだろうか？このギャラリーで確かめてみよう。

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青の希少性 -

動物界では、青い動物は他の色の動物に比べて非常に珍しい。青いトラ、コウモリ、リス、犬はいないし、シロナガスクジラでさえ本当の青ではない。この希少性が、数少ない青い動物をさらに印象的なものにしている。

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美しい見た目 -

稀少ではあるが、自然界の青い生き物は、美しく見事なものだ。進化は魅力的なメカニズムによってこの壮大な色を生み出したのであり、青は決して淡い色や中途半端な色で表現されることはない。

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生き物の色彩 -

青のユニークさを理解するためには、まず動物がどのようにして色を得ているのかを理解しなければならない。蝶はその典型的な例であり、鮮やかで多様なパターンを見せてくれる。

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色のコミュニケーション -

蝶は、捕食者に毒性を警告したり、テリトリーを示すなど、鮮やかな色を使ってメッセージを伝えている。彼らのカラフルな羽は、日中の活動的なライフスタイルに合わせて進化した、鮮やかなコミュニケーションツールなのだ。

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カラーコード -

蝶の羽は小さな鱗粉でできており、鱗粉は2つの方法で色を作り出す。オレンジ、赤、茶色は、表示する色以外のすべての色を吸収する色素に由来している。

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色素 -

動物（人間を含む）は、ほとんどの色素を自分で作り出すことができない。その代わりに、食事を通じてこれらの色を得ている。例えば、フラミンゴ（生まれつき灰色）は甲殻類に含まれるカロテノイドを摂取することでピンク色になる。

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青色 -

ほとんどの青い動物には天然の青い色素が存在しないため、青は独特の色である。その代わり、青色は動物の体の構造によって生み出され、光を操作して青い色合いを作り出している。

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ブルーモルフォ蝶 -

青いモルフォ蝶の見事な青は、その羽の鱗粉の微細な構造に由来する。この鱗粉は複雑な形状があり、光波を操り、青い波長だけが私たちの目に届くようになっている。

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構造的 -

蝶の羽の鱗粉にある小さな隆起の配列は、青色波長だけが残るように光を跳ね返す。微細な構造がフィルターのように働き、他の色を打ち消し、青色を強調するのだ。

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反射 -

蝶の羽に青色が見えるのは、光が空気から羽の固体素材に移行する際に曲がることに依存している。蝶の羽の構造にある微細な隙間が液体（アルコールなど）で満たされると、光が正しく曲がらなくなるため、色は消えてしまう。

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防水性 -

この繊細な構造にもかかわらず、ブルーモルフォの羽の鱗粉は水に強く、湿度の高い熱帯雨林の環境でも鮮やかな色を保つことができる。この適応は生存に不可欠である。

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鳥の羽 -

アオカケスなどの鳥類も、構造的な理由より青色をしている。彼らの羽毛には微細なビーズがあり、色素を通さず、青い波長だけが残るように光を散乱させている。

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光の散乱 -

蝶の羽の規則正しい構造とは異なり、鳥の羽の微細な配列は泡のようである。このランダムな構造により、様々な角度から見ても青色が一定に見えるのだ。

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孔雀の羽 -

孔雀の羽も色素を使っておらず、結晶のような規則正しい構造でこれらの色を見せている。この配列が光を鮮やかに反射させ、その青い色調をより強く、虹色に輝かせている。

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サルなどの哺乳類 -

ある種のサルのように、光波を操る皮膚構造によって青色を作り出す哺乳類もいる。これらの動物も同様に、実際の青色色素はないが青色に見えている。

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青い目 -

人間の青い目も、青色色素ではなく、虹彩の光散乱構造の結果である。海の外では、脊椎動物（鳥類、哺乳類、爬虫類を問わず）が青い色素を生成することはない。これらの動物に見られる青色は、すべて構造的な色調によるものである。

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唯一の色素 -

唯一知られている蝶の一種であるオリーヴウィングだけが、本物の青い色素を作り出すことに成功している。この稀有な適応により、この蝶は際立っているのだが、このユニークな進化がどのようにして行われたかについてはほとんどわかっていない。

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進化 -

科学者たちは、なぜ動物で青色がこれほど珍しいのか理由はわからないが、古代の鳥や蝶が青色を作り出すよりもずっと前に、青色を見るように進化したのではないかと推測している。青い構造の発達は進化の飛躍であり、コミュニケーションや生存のための新しい方法を開いた。

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課題 -

青色色素を作り出すには、複雑な新しい化学反応を使って動物の体を変化させる必要があった。つまり、進化は動物の体の微細な形状を微妙に変化させ、構造的な手段で青色を作り出す方が簡単だということに至ったのだろう。

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工学 -

動物たちは青色を作り出すという難題を、新しい生物学的色素ではなく、構造的手段によって解決した。光を曲げるために体の表面を形作ることで、彼らは物理的原理を使って独創的に青色を作り出したのだ。

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色のスペクトラム -

自然界で青が珍しいもうひとつの理由は、ほとんどの動物が見ることのできる色のスペクトルが限られているからだ。多くの哺乳類（猫や犬を含む）はわずかな色しか見ることができず、青や黄色ではパステル調の色しか見えない傾向がある。

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植物 -

しかし、自然界で青色が希少なのは動物界だけではない。植物の世界でもこの色がほとんどないことが知られている。しかし動物と違って、植物は自分で色素を作り出すことができる。では、なぜ青色はいまだに希少なのだろうか？

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青い葉と花びら -

青い花は植物では非常に珍しく、青い葉を持つ植物は事実上世界中にほとんど存在しない。唯一見られるのは熱帯雨林だけだろう。

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クロロフィル -

人が目にする植物の色素の色は、吸収されずに反射された光の色によって作られる。最も一般的な植物の色素は緑色のクロロフィルであり、クロロフィルが緑色の光を反射し吸収しないため、植物は緑色に見える。

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青い光 -

植物が青い光を好むのは、青い光が可視光線のどの光よりもエネルギーが強いからである。そのため、植物は青い色素を作らない。そうすると、青い光を吸収する代わりに反射することになり、成長が制限されてしまうからだ。

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ロバート・フック -

1600年代、イギリスの物理学者ロバート・フックは、最初の顕微鏡のひとつで孔雀の羽を観察し、その色を 「幻想的」と表現した。そして、色とその構造を理解するための、彼の長い科学の旅が始まった。

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アイザック・ニュートン -

アイザック・ニュートン（しばしば物理学の父とされる）でさえ、自然界に存在する青色の特異な性質に魅了された。彼の観察は、光と光学の科学的理解に貢献した。

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歴史 -

古代エジプト人が酸化銅、酸化カルシウム、シリカを使い、イルチュ（irtyu）と呼ばれる長持ちする青色顔料を作ったのが始まりとされている。青は非常に希少な色であるため、何千年もの間、多くの人々は青を高貴な色とみなしていた。

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高貴な色 -

ラピスラズリはウルトラマリンとも呼ばれる鮮やかな青色の顔料に粉砕され、中世ヨーロッパでは金と同じくらい貴重なものだった。そのため、ラピスラズリは主に彩色写本の挿絵に使われた。

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現代の科学研究 -

今日、科学者たちは物理学的な研究だけでなく、美しさを求めて青色の発色を研究し続けている。光、構造、色の複雑な関係は、科学的にも美的にも魅惑的なテーマであり続けている。

出典: (Live Science) (The University of Adelaide) (Popular Science) (HT School)

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