Você já se indagou por que não encontramos mamíferos verdes na natureza? À primeira vista, seria uma escolha óbvia para animais que passam grande parte do tempo escondidos na vegetação, em busca de camuflagem. Contudo, a resposta para essa questão reside na complexidade de se tornar verde. As plantas conseguem essa proeza graças à clorofila, mas, surpreendentemente, não há muitos pigmentos verdes disponíveis na natureza para os animais.
Diante dessa escassez de pigmentos verdes, a solução encontrada na natureza envolve uma engenhosa adaptação que mistura o amarelo e o azul. No entanto, a dificuldade em obter o verde está intimamente ligada à escassez da cor que percebemos no céu e no mar: o azul. Na verdade, não existe um pigmento verdadeiramente azul na natureza, o que leva plantas e animais a desenvolverem truques para aparentarem azul.
A principal técnica usada para criar essas ilusões de cores é conhecida como coloração estrutural, um fenômeno fascinante que se manifesta quando a luz interage com estruturas microscópicas presentes nas superfícies de organismos, resultando em cores impressionantes, mesmo na ausência de pigmentos tradicionais.
Em casos como o dos papagaios e sapos, essas microestruturas, localizadas nas penas ou na pele, refletem seletivamente a luz azul. Quando combinadas com o pigmento amarelo, o resultado é a ilusão de uma cor verde.
No entanto, é crucial lembrar que a cor é uma percepção, mais do que uma característica física da luz. Os seres humanos possuem receptores de três cores: vermelho, verde e azul. A variedade de cores que percebemos é uma combinação dessas três cores primárias. Assim, a cor que enxergamos em um objeto é aquela que ele reflete após absorver todas as outras.
Enquanto muitas cores no mundo biológico são produzidas por pigmentos, que são compostos capazes de absorver seletivamente determinados comprimentos de onda de luz, a coloração estrutural nos oferece uma visão deslumbrante das cores criadas por meio da interação da luz com as estruturas dos organismos.
Além de proporcionar cores vívidas, a coloração estrutural é também mais duradoura em comparação às cores pigmentadas, que desvanecem com o tempo. As microestruturas responsáveis pela coloração estrutural podem persistir mesmo após a morte do organismo, tornando-as uma forma de expressão cromática mais resiliente.
Para compreender melhor a coloração estrutural, é válido focar no azul, uma das cores mais desafiadoras de obter na natureza. A razão para sua aparição mesmo em circunstâncias difíceis reside na curta extensão dos comprimentos de onda da luz azul. Isso foi descoberto pela primeira vez em 1869 pelo cientista John Tyndall, que notou que pequenas partículas na atmosfera dispersavam preferencialmente a luz azul, resultando no céu azul em dias claros de verão.
Logo após, John William Strutt demonstrou que essas partículas eram, na verdade, moléculas individuais de gás, como nitrogênio e oxigênio, que contribuíam para essa dispersão. Esses mesmos princípios se aplicam às penas de aves como as araras-azuis.
Se observarmos uma pena dessas araras sob um microscópio de alta potência, notaremos que a camada superficial de queratina parece leitosa devido à presença de pequenas cavidades de ar. Essas cavidades atuam de forma similar às partículas atmosféricas, enquanto os grânulos escuros de melanina absorvem comprimentos de onda de luz mais longos, criando a aparência azul.
Em comparação, as penas vermelhas têm uma superfície transparente, mas suas estruturas subjacentes estão preenchidas com grânulos de pigmento vermelho. Embora esse fenômeno seja físico, ele não é idêntico à coloração estrutural, ele produz cores iridescentes, como as que observamos quando uma fina película de óleo repousa sobre a água ou nas penas dos beija-flores. Nessas situações, estruturas microscópicas refletem a luz solar devido a uma espécie de nanotecnologia natural.
A coloração estrutural não é um conceito novo. Foi observada pela primeira vez pelos cientistas ingleses Robert Hooke e Isaac Newton em pavões. O polímata Thomas Young, um século depois, explicou seu princípio e a chamou de interferência de ondas. Ele descreveu a iridescência como o resultado da interferência entre os reflexos de várias camadas finas e combinou-a com a refração da luz à medida que esta entra e sai dessas camadas. A geometria demonstra que a luz refletida aparece em cores diferentes, dependendo do ângulo de observação.
Um exemplo notável é encontrado nas bagas da planta africana Pollia condensata, que são consideradas as estruturas vivas mais brilhantes do mundo. Essas bagas, conhecidas como bagas de mármore, mantêm uma cor azul intensa por anos ou até mesmo décadas após a colheita.
Os pesquisadores que estudaram essas bagas no Jardim Botânico de Kew e na Universidade de Cambridge, no Reino Unido, juntamente com o Museu Smithsonian de História Natural, nos Estados Unidos, ficaram intrigados com essa propriedade única. Após minuciosa análise, descobriram que sob a superfície lisa e reflexiva das bagas, havia múltiplas camadas de células especiais compostas de fibras de celulose, cada uma ligeiramente torcida. Quando a luz atinge a camada superior, uma parte dela é refletida, enquanto a outra é filtrada. A luz refletida por cada camada é excepcionalmente brilhante e resulta em cores vibrantes, conhecidas como reflexão de Bragg.
Esse estudo revelou que o tecido dessas bagas possui uma intensidade de cor superior à de qualquer outro tecido biológico já analisado.
A magia das cores que parecem “não existir” nos ensina que a natureza é uma mestra da engenhosidade e adaptação, capaz de criar soluções surpreendentes para desafios de sobrevivência e beleza estética. A coloração estrutural é um exemplo fascinante de como os organismos desenvolvem estratégias únicas para expressar cores, sem depender dos pigmentos tradicionais. É uma prova da complexidade e diversidade da vida em nosso planeta, bem como um testemunho da criatividade da natureza em superar desafios e criar beleza de formas inesperadas.