В густых джунглях перья превращаются почти в оптические приборы, выдавая такие оттенки, которых не добиться никакой краской. Эти сказочные синие, зеленые и ультрафиолетовые вспышки рождаются не из пигментных молекул, а из так называемого структурного цвета, заложенного прямо в архитектуру бородок и бородочек пера.
Под микроскопом гладкое на вид перо оказывается точной решеткой из кератина, воздушных полостей и иногда гранул меланина, которые работают как многослойные отражатели. Эти наноструктуры ведут себя как стопка фотонных кристаллов, перенятый из физики твердого тела образ, направляя оптическую интерференцию так, что до глаза наблюдателя доходят и отражаются лишь строго определенные длины волн.
У одних видов квазупорядочные губчатые матрицы рассеивают свет за счет когерентного рассеяния, у других же многослойные мембраны в коре пера создают интерференцию в тонких пленках, по принципу сложного диэлектрического зеркала. Достаточно изменить расстояние между слоями на долю микрометра, и отраженный цвет сдвигается от бирюзового к фиолетовому, при том что химический состав остается тем же самым.
Биофизические модели связывают такую «настройку» с основными законами волновой оптики и даже с ростом энтропии при формировании пера: когда кератин самособирается, а вода уходит из развивающегося стержня, наномасштабный порядок возникает из локальных ограничений, а не из некоего «каталога» пигментов. Для эволюционных биологов эти механизмы меняют значимость отдельных мутаций: крошечное изменение микроструктуры пера способно радикально преобразить визуальные сигналы, используемые в брачных демонстрациях или для маскировки.
