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大自然呈現(xiàn)出的色彩美妙絕倫，

幾個世紀(jì)以來，

人們一直試圖捕捉這些自然色彩，

來點(diǎn)綴裝飾、生活與信仰。

窗臺、公園、林地、城郊…..

都為我們探索自然色彩提供了機(jī)會，

更重要的是，

這些綠色空間對我們的健康、幸福也有益處。

那么大自然是如何創(chuàng)造出如此神奇的現(xiàn)象，

我們?nèi)祟愑质侨绾卧噲D復(fù)制這種美呢？

今天，就來和熊貓君

一起參加這場視覺色彩盛宴叭～

© Charles Bailey, bigfatbambini

相信大家都或多或少地熟悉這樣一個事實(shí)：

一般來說，

物體之所以在我們看來是有顏色的，

主要是因?yàn)樗鼈兾樟税坠庵械哪承┰兀?/p>

反射了其余部分。

因此，朱砂之所以是紅色的，

是因?yàn)樗樟巳肷涔庵谐t色以外的所有成分，

并將紅色反射，

這種選擇性吸收的能力是朱砂的一個特質(zhì)。

實(shí)際上，幾乎所有的物體

都或多或少地進(jìn)行選擇性吸收，

但只有當(dāng)吸收的是光譜的可見部分時，

我們才能確切地辨識出該物體是有色的。

© 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)這種有色體被用來為動物或植物

賦予牠們自身的顏色時，

它們在藝術(shù)上被稱作染料；

但對生物學(xué)家來說，

這個術(shù)語僅代表植物或動物生產(chǎn)和儲存色素的場所。

例如，玫瑰的顏色是由

存在于花瓣細(xì)胞中的紅色色素產(chǎn)生的，

這種色素可以從這些細(xì)胞中提取出來。

© Martin Harvey / WWF

這是顏色產(chǎn)生的最簡單的形式，

也是植物中較為常見的一種，

這樣產(chǎn)生的顏色被稱為色素色(Pigmental colours)。

自然界中一些較常見的色素分子包括

類胡蘿卜素、葉綠素和花青素，

它們是產(chǎn)生各種色調(diào)的橙色、綠色和紫色的因素。

綠色常會與“生長”聯(lián)系在一起，

想想每年春天樹上冒出的綠芽，

常代表著生命新生，

這其實(shí)是葉綠素的杰作。

© Global Warming Images / WWF

葉綠素是光合作用過程中的主要色素，

是植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的必要條件，

然而葉綠素在光合作用中只能吸收紅光和藍(lán)光，

產(chǎn)生糖類，

而未被吸收的綠光則被反射，

令植物呈現(xiàn)綠色。

現(xiàn)在再想一下秋天美麗的落葉，

紅色、橙色和黃色的葉子從樹枝上飄落，

這些顏色都是類胡蘿卜素的杰作。

© Ola Jennersten / WWF-Sweden

類胡蘿卜素是光合作用中的次級色素，

能夠吸收藍(lán)光，光譜中從紅到黃的光就會被反射回來。

由于它吸收不同波長的能力較弱，

在能量轉(zhuǎn)化方面遠(yuǎn)不如葉綠素有效，

通常只有當(dāng)葉子的葉綠素儲備被耗盡時，

它才會成為光合作用的主要色素。

我們再來想一下藍(lán)莓或黑莓中

明亮的藍(lán)色和紫羅蘭色是從哪里來的？

紫色系通常在自然界中被認(rèn)為是花青素的結(jié)果，

花青素被認(rèn)為可以對抗活性氧，

這種化學(xué)活性化合物與細(xì)胞死亡和DNA損傷有關(guān)，

會導(dǎo)致衰老加速和癌癥等疾病。

© Hartmut Jungius / WWF

雖然植物的絕大多數(shù)顏色

都是用這種簡單的方法產(chǎn)生的，

但我們也能在大自然中發(fā)現(xiàn)顏色產(chǎn)生的另一種跡象，

這種跡象在鳥類和蝴蝶身上最為明顯。

像是蜂鳥的華麗色彩，

會隨著牠的每個動作而發(fā)生變化，

這并不是羽毛上的色素染色產(chǎn)生的，

原理其實(shí)與許多寶石近似，

即是通過充分顯現(xiàn)的各種外部條件所決定的光學(xué)效應(yīng)，

甚至有些蜂鳥就是以寶石的名字命名的哦～

© Catherine DesRochers

動物身上許多亮麗的色彩也都是類似的光學(xué)效應(yīng)，

但由于這些色彩是由有色部分的特殊結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的，

因此也更常被稱為結(jié)構(gòu)色(Structural colours)。

一些典型的示例像是大家熟悉的孔雀，

如果將孔雀的羽毛舉在窗前，

手和視線保持水平高度，

然后緩慢轉(zhuǎn)動手腕，

會發(fā)現(xiàn)羽毛呈現(xiàn)的顏色出現(xiàn)了周期變化。

© Ola Jennersten / WWF-Sweden

是因?yàn)樵谶@種情況下，

顏色會隨著反射光的入射角度變化而變化。

如果將羽毛舉起來對著光線，

那么它的顏色便會消失，

取而代之的是暗棕色或黑色。

在結(jié)構(gòu)色中，

白色或許是最容易理解的例子；

除極少數(shù)情況外，

白色也總是結(jié)構(gòu)色。

像是北極熊的“白色外衣”就是這樣的一個原理：

即無色固體微粒之間

插入大量氣泡或其他氣體所產(chǎn)生的光的全反射。

所以北極熊看起來是白色的，

其實(shí)牠們的皮膚是黑色的。

© WWF-US / Elisabeth Kruger

此外，過去在對鳥類結(jié)構(gòu)色的研究中發(fā)現(xiàn)，

某些結(jié)構(gòu)色在反射光下是沒有明顯變化的，

因此很難與色素色區(qū)分開來，

可被歸類為客觀結(jié)構(gòu)色(Objective Structural colours)；

同樣，根據(jù)被觀察的角度而變化的情況

可被歸類為主觀結(jié)構(gòu)色(Subjective Structural colours)。

在客觀結(jié)構(gòu)色方面，

綠色和藍(lán)色是最好的例子。

綠色通常是在黃色色素和結(jié)構(gòu)變化的共同作用下產(chǎn)生的，

因此綠色羽毛在透射光下通常呈現(xiàn)淡黃色；

藍(lán)色也似乎總是與組織中存在的深色色素有關(guān)，

在鳥類中大多是這樣，

在昆蟲中可能也是相同原理。

© WWF-Sweden / Germund Sellgren

正如我們所看到的，

生物體的一些最為美麗的顏色是光學(xué)效果，

或者是由一種色素和某種結(jié)構(gòu)結(jié)合而產(chǎn)生的。

但絕大多數(shù)植物和許多動物的顏色都僅僅來源于色素，

這也與我們的日常生活息息相關(guān)。

雖然藝術(shù)家和從事染料產(chǎn)業(yè)的人

最熟悉的染料或著色物質(zhì)

大多為人造有機(jī)物和金屬無機(jī)化合物，

但天然有機(jī)染料長期以來同樣備受關(guān)注。

古人曾從各種小型甲殼類中獲得泰爾紅紫色，

像是骨螺屬(Murex)和荔枝螺屬(Purpura)；

其他的包括胭脂蟲紅、藏紅花、蘇木精或洋蘇木等，

也是較為常見的由動物或植物產(chǎn)生的色素，

它們通常被用做著色劑。

© wikimedia / U.Name.Me

其中植物染料一直扮演著很重要的角色，

從衣服、食品到工具、工藝品，

甚至是人體的美容裝飾上，

都少不了植物染料的參與。

在我國，古代文獻(xiàn)記載染料植物最早可上溯至周朝，

在周朝即設(shè)有專職官吏“染人”，

又稱“染草之官”來管理染色生產(chǎn)。

然而由于取材不易與染法繁復(fù)等缺點(diǎn)，

在近代化學(xué)染料和化學(xué)合成色素發(fā)明之后，

傳統(tǒng)植物染料漸被逐漸取代。

隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，

化學(xué)合成染料及色素的毒性與污染問題

逐漸被人們所認(rèn)識，

具有健康、安全、自然的植物染料和天然色素，

重新得到了人們的重視。

© 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

對編織物和其它生活用品進(jìn)行染色，

曾是所有古老民族的一種生計(jì)，

在原住民族的生產(chǎn)生活中十分重要。

許多原住民族的生活中有著豐富的傳統(tǒng)染色知識，

從對染色植物的認(rèn)識、采集到對染色植物的利用等，

形成了較為系統(tǒng)的傳統(tǒng)染色知識體系，

例如被列為我國非遺的白族扎染技藝。

此外，一些民族傳統(tǒng)社區(qū)也會

用可食用的植物色素進(jìn)行食品染色，

如在廣西壯族自治區(qū)，

壯族人民在長期的生產(chǎn)生活實(shí)踐中，

積累了豐富的植物染色知識，

他們會利用山梔子、紅絲線和楓香樹等

多種當(dāng)?shù)刂参飦砣撅?、米糕及糍粑等食品?/p>

© 圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

對生物多樣性的特殊利用，

比如將植物用作染料、文化標(biāo)識、洗滌、美容等，

經(jīng)歷過當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)民族千百年的實(shí)踐，

代代相傳，成為人類文化中的瑰寶。

這對推動用天然植物產(chǎn)品替代合成產(chǎn)品、

促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展有重要作用。