El color en las plumas - Descubriendo la Física
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El color en las plumas

De Descubriendo la Física

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El color en las plumas (Por Alejandra Piro)

Uno de los atractivos de las aves reside en los vistosos colores que poseen en su plumaje. No sólo por todas las posibilidades de colores que exhiben, sino también por las combinaciones que presentan muchos de ellos. Un ejemplo de esto último es el ave sudamericana sietecolores (Nombre científico: Tachuris rubrigastra), que está presente en Argentina, a la que se le dio su nombre por la cantidad de colores que poseía (ver figura de abajo).

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No todas las aves son tan coloridas, muchas son grisáceas o pardas. Las plumas vienen en todas las tonalidades, tintes y matices, y esto en parte es gracias a los colores pigmentarios; la parte química. Los colores, “biocromos”, dados por los pigmentos existen porque naturalmente hay ciertos compuestos químicos que absorben la energía en ciertas longitudes de onda y reflejan la energía en otras longitudes de onda, produciendo los colores observados. La melanina es un pigmento muy importante, y se encuentra ampliamente difundida entre los animales, incluyéndonos. La melanina se encuentra en cúmulos, formando melanosomas.

Pero también el color existe gracias a otro factor, que no es químico sino físico: los colores estructurales. Estos se deben a cómo incide la luz sobre las plumas. Ambos, los pigmentos y los colores estructurales, operan juntos.

Colores estructurales

¿Y dónde vemos los colores estructurales? Para visualizar a qué nos referimos cuando hablamos de colores estructurales, podemos tomar de ejemplo a los colibríes, claro ejemplo de un ave a la que vemos de un color iridiscente, pareciendo ser un color metálico.

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Y justamente la sensación que tenemos al observar un color iridiscente es que dependiendo de dónde lo miremos, el color parece variar con un brillo particular. Otro ejemplo es cuando observamos a los lados del cuello de las palomas.

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Pero entonces, ¿cómo surge toda esa gama de colores debido a lo estructural?

Generalmente, el blanco es un color estructural que se produce porque al incidir la luz sobre una superficie ésta la refleja completamente, y lo hace de una manera difusa, a diferencia de lo que sucede cuando la luz es reflejada por un espejo. La luz visible está formada por la superposición de todas las longitudes de onda del espectro visible, por lo que en el caso del color blanco se estarían reflejando todas las longitudes de onda.

Pero, si no todas las longitudes de onda son reflejadas (es decir, sólo se refleja un conjunto de longitudes de onda), el color resultante puede ser azul, verde, rojo, etc, dependiendo de que longitudes de onda sean reflejadas. Y esto es lo que observamos al ver las plumas.

Visto a una escala nanométrica (de una mil millonésima parte del metro) es decir, tan pequeña que nuestro ojo no puede verlo a simple vista (se requieren microscopios especializados para ello), las plumas poseen estructuras en las que las ondas de luz se reflejan. Al reflejarse las ondas se superponen, y al hacerlo se combinan de tal forma que el efecto final resultante pueda dar lugar a que las ondas se refuerzen, o por el contrario a que las ondas interfieran destructivamente, de forma tal que se cancelen, es decir no producen ningún efecto. Y también a toda la gama de situaciones intermedias. De esta forma se pueden generar, o no, colores brillantes, con longitudes de onda determinadas, o frecuencias determinadas. Es así que surgen formaciones con ondas resultantes con frecuencias bajas, las que producen colores de larga longitud de onda: es decir colores rojizos; mientras que las de mayor frecuencia darán lugar a colores de baja longitud de onda: es decir a tonos azulados.

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Estructuras en las plumas que dan distintos tipos de colores estructurales

Hay tres clases diferentes de características estructurales en las plumas que producen colores estructurales.

Las plumas poseen burbujas de aire dentro de sus células, que pueden tener un arreglo distinto, y en ello incide qué tipo de color estructural veremos.

La primera clase se da cuando observamos el blanco; las plumas no poseen pigmentos y reflejan todas las longitudes de onda de la luz visible cuando incide sobre las burbujas de aire mencionadas previamente.

En el segundo tipo, tenemos la presencia de gránulos de melanina (melanosomas), que no se encuentran desordenados, sino en arreglos específicos como en capaz regulares. Y esto genera los colores iridiscentes que cambian de color dependiendo del ángulo de observación o de la iluminación. Algunas aves han generado gránulos de melanina que están llenos de aire y esto produce colores aún más brillantes (como el de los colibríes).

Los intensos colores verdoso metálicos de aves como los quetzales (ver figura de abajo, a la izquierda) están producidos debido a la presencia de arreglos hexagonales rellenos de aire y precisamente espaciados a 10 nanómetros.

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El tercer tipo de color estructural en las plumas incluye los colores no iridiscentes, producidos debido a que sus burbujas de aire no están organizadas en una estructura laminar o cristalizada. En consecuencia, tienden a hacer retrodispersión del mismo matiz sin importar el ángulo de observación. Un ejemplo de esto es la Cotinga (Cotinga maculata), un ave neotropical que se puede ver en figura de la derecha.


Colores estructurales + Colores pigmentarios

Los pigmentos se combinan con los colores estructurales produciendo colores adicionales. Ciertos plumajes verdosos se deben a una asociación entre el amarillo (un pigmento) con un color estructural azul (azul + amarillo= verde), como es el caso del periquito común (Melopsittacus undulatus) (ver figura de abajo, a la izquierda). Pero cuando el pigmento es rojo, en vez de amarillo, se generan colores púrpura o violáceos, como en el caso de otro tipo de Cotinga (el Cotinga Pompadour, Xipholena punicea) (ver figura de abajo, a la derecha).

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