この画像を大きなサイズで見る数年前、光の吸収率が99.965％という驚異の黒さをもつ素材、ベンタブラックが開発されたことは記憶に新しいかと思うが、自然界にも存在するようだ。
パプアニューギニアに生息するフウチョウ科の極楽鳥の中には、最大で99.95%という驚きの光吸収率を持ち、その輪郭すら見えなくなる、ブラックホールにも似た真っ黒な鳥が存在するという。
いったい彼らはなぜこんなにまで超黒なのだろうか？
その秘密が解明されたようだ。
超黒の秘密は羽の構造にあった
米ハーバード大学のダコタ・マッコイ氏は、博物館の標本を調査し、どのようにしてその超黒が生じるのかを突き止めた。その秘密は羽の極小レベルの構造にある。
典型的な鳥の羽には羽軸という軸が中央を通っている。そこから羽枝が生え、羽枝からはさらにもっと細かい小羽枝が生える。これらはどれも同じ平面に沿って平らに生えている。
だが極楽鳥の漆黒の羽はずいぶん違って見える。小羽枝が平面ではなく上向きにカーブし、微細なトゲのようになっているのだ。形容し難いが、ボトルブラシかサンゴのような感じだという。
こうした独特の構造は光を捕捉することに長けている。通常の羽に当たった光は、水平の表面に簡単に反射する。
しかし超黒の羽の場合、ほとんど縦の表面がもつれている。このため光は反射してそこから離れたせず、小羽枝とそのトゲの間を繰り返し跳ね回り、その都度光は吸収されていく。こうして羽の中で光は消えてしまう。
この画像を大きなサイズで見るフウチョウ科の仲間でもすべてが超黒の羽をもつわけではない。（a）（b）は普通の黒の羽だが、（c）（d）（e）（f）（g）は超黒の羽をもつ
image credit:Dakota McCoy
光の吸収率はなんと99.95%、通常の黒い鳥の10～100倍
この光を捕捉するナノテクノロジーは、当たった光の99.95%を吸収する。その吸収率は、カラスやクロウタドリといった他の黒い鳥の10～100倍だ。
2018年の時点で、人間が作り出した最も黒い物質は「ベンタブラック」であるが、その吸収率99.965%にも匹敵する黒さである。
ベンタブラックの場合、垂直のカーボンナノチューブの”森”を育てるために約400度が必要になるが、極楽鳥は同じような森を体温で生体物質のみを利用して育て上げる。
ベンタブラックの吸収能力は凄まじく、そこにレーザーを当てても赤い点は見えない。それと似たようなことが極楽鳥の羽でできる。
下に挙げた2枚の画像は、いずれも金粉が振られた羽毛を写したものだ。
この画像を大きなサイズで見る左は鳥としては平均的な黒さのオオクロチメドリのもので、周囲と同じ金色をしている。一方、右は極楽鳥の仲間ウロコフウチョウの羽だ。
それは金粉に覆われている。それでも相変わらず黒い。金粉は微小な森の溝に落ちているのだが、その輝きは失われてしまっている。
極楽鳥のみに限ったものなのだろうか？
こうした事実はまた別の疑問を提起する。果たして、こうした特性は極楽鳥のみのものなのだろうか、それとも別の種も同じような光学特性を進化させたのだろうか？ またさせたのなら、それは同じように羽を改変した結果なのだろうか？
多くの動植物が微小構造を用いて、金属的な光沢を宿す鮮やかな色彩を作り出している。だが色を吸収するために微小構造を用いる種は少ない。
ガボンアダーは最長のヘビでその超黒をカモフラージュに使っている可能性がある。輪郭線を見えなくして、残りの部分が熱帯雨林の葉に紛れやすいようにするのだ。
求愛の為に超黒を利用する極楽鳥
その一方、極楽鳥はおそらくその黒を他の仲間と同じ目的のために使っている。求愛である。
カンザシフウチョウの求愛映像
「こうした光学的錯覚は周囲の色を際立たせるために進化したのだと思います。動物の目と脳は環境光の量を調整するようにできています。日光の下でも木陰の中でもリンゴが赤く見えるのはそのためです。超黒のフレームはこうした能力を阻害します。そのため付近の色はいっそう明るく、輝いてすら見えるようになります」（マッコイ氏）
極楽鳥のオスはこれを巧みに使う。オオウロコフウチョウは漆黒の羽を放射し、その間で頭をさっさと振りながら、喉の光沢ある青を誇示。
カタカケフウチョウは超黒のケープをはためかせては、頰と胸の青い部分を誇張。その様子はまるで大きな口が開いているかのようだ。カンザイフウチョウなら超黒のチュチュでシミーを踊り、極彩色の喉を披露する。
パプアニューギニアに住む極楽鳥のオスたちの求愛映像
極楽鳥の美しさに魅了された結果こうなった・・- カラパイア –
ダンスショーが最も効果的に見えるのはまっすぐ正面から見た時だ。この角度からなら、小さな小羽枝とトゲが見せる対象に対してまっすぐ向くために、きちんと光を捕らえることができる。
横から見ると黒の濃さはやや失われる。ダンスを披露するオスが意中の相手に正面から対峙し、決して横を見せないよう気を砕くのはこのためだ。
この画像を大きなサイズで見る超黒は人間にとっても便利だ。軍用機のカモフラージュ、太陽パネルの吸収率を高める、望遠鏡に進入した光が逃げることを防ぐなど、様々な用途が考えられる。
超黒の羽構造が解明されることで、低コストな超黒素材が3Dプリンターで簡単に作れる未来がくるのかもしれない。
追記（2018/12/09）：本文を一部修正して再送します。
References:nature / theatlantic / phys/ written by hiroching / edited by parumo
しかしまあ、羽の微細構造で青い光だけを反射して真っ青になる鳥も居れば、今回の記事みたいに光を一切反射せず真っ黒になる鳥も居る
進化ってすごいなぁ
※1
どっちかっていうと進化論そのものに懐疑的になる
黒いのはともかく、あんなヘンテコなダンスを進化で獲得できるもんなのかと
いやそれ以前にあんな進化をする必然性がわからん
※13
進化に（人間が想像する）必然性などひとかけらもありはしないんですぜ
ついでに言えば、行動が生得によるものだとも限りませんがな
学習能力ってのは大抵の生物につきものなんでね
こんな鳥がいたらおもしろいよねって空想してたら
実は本当にいましたみたいな鳥だな
求愛ダンスかわええええ
画像gが理解不能で動画見て漸く理解したけども、本当に輪郭さっぱりわからんな
ヒッチコック監督賞の鳥にこいつらいたらもはやアサシン部隊よのぉ
鳥類は近紫外線も見えるらしいけど、これを紫外線込みで見たらどうなるんだろう。
やっぱり真っ黒？
カタカケフウチョウの求愛のポーズ見てると、
どこからともなくライトセーバーのブオォンという音が聞こえてくる気がする
以下ヴェスパニア鉱石禁止
天然素材欲しさに乱獲するのはやめてくれよな
愛を告げるためだけに漆黒にまでなるなんて、生き物ってなんて健気なんだろう
肌の色云々で争ってる人間が馬鹿らしくなるな
男は黒に染まれ
羽の広がり方だけでもあやしいのに
不思議な踊りが加わりあやしさ倍増で女の子が若干引いて見えるｗ
超黒を手に入れた生物がその黒でやることは捕食でも擬態でもなく求愛という謎
無駄に先端技術使いまくったコメディに通じる何か笑えるものがあるね
画像gが極楽鳥の中でのイケメンなのか
もはや鳥に見えないという意味で人間の化粧技術より圧倒的に先を行ってる気がする
理論はわかった、それでいつ俺の生え際と頭頂部に応用できる？
可視光線を反射しないその構造は、同じ電磁波であるレーダーの電波を反射しないためにステルス機へも応用が可能だろうと思うと、ソのスジの人たちが活動しているに違いない。
……と、陰謀スキーをたきつけてみる
※18
ステルス戦闘機に使用されている構造の一つに
電磁波を透過する板状の素材で作った三角形の筒に電波吸収材を詰めるというのがあります
電磁波が筒の中で反射して何度も吸収材を通過するうちに弱まってしまうというものなので、
原理的にはここで紹介されている極楽鳥の羽とよく似た手法ということになりますね
暑そう
※19
反射しない＝全部吸収 みたいなもんだから光のエネルギー全部受けてたらそりゃ暑くもなる
鳥を見た
人間からみてどんなにヘンテコでも
繁殖のために真面目に求愛してるんだよなあ
eとgはもはや鳥であることを辞めてるな
カタカケフウチョウはよく自然系ドキュメンタリーで見て
「なんやこいつ青い部分以外どうなっとんやこれ……」と毎回思ってたんだけど
それで正しかったわけね
一覧ｅのウロコフウチョウさんが荒ぶってる！！
フウチョウって鳥なのに蛾っぽい感じがして
かわいいのにちょっと怖い
驚きの黒さ（洗剤風）
男なら黒に染まれ
（e）と（g）はペイントブラシで黒塗りしてるんかと思ったけど、
動画みたらそのままで驚いた
お父さんとか誰に教わるでもなく自己的にこの求愛ダンスをするんでしょー
パルモたんならわかるけど、栃木県人って八木節の踊り学校の運動会とかでやらされたよね。生まれつきああいうのが出来るってことだよね。不思議だなぁ。
こいつら自体は動物番組や図鑑でよく見るけど、
そんな凄い黒の持ち主とは知らなんだ…
確かにカラスなんかより断然黒の濃度が上だな
男なら黒に染まれ
求愛ダンスが
「ねえねえ、いまどんな気持ち？ｗ」
にしか見えない。
すごいのは進化ではなくDNAによって様々な成長がなされる細胞
※37
その細胞を生成するDNAの変異が進化なんで、進化がなければ細胞の変化もなくこういうものもの有り得なかったんですがねぇ……
宝石のディスプレイ台に黒ビロードを敷くのと同じ原理で色彩を際立たせるんだなぁ
極楽鳥って、ダンスするじゃん。鏡像自己認識能力ってあるのかしら？
実験した人いるのかな？ちょっと気になる。
謎すぎて好き
＞通常の羽に当たった光は、水平の表面を簡単に反射する。
意味不明です。「光が表面を反射する」のではなく，「表面が光を反射する」でしょう。
「通常の羽に当たった光は、水平の表面に簡単に反射する（自動詞）」か「通常の羽に当たった光は、水平の表面に[で]簡単に反射される（他動詞の受身）」でしょう。
まえに動画で見たとき、変な形状に変形する鳥だと思っていたが黒すぎて輪郭が見えない鳥だったのか。