ที่ใต้ทะเลลึก ผมของเมร่าไม่มีทางเป็นสีแดง - National Geographic Thailand

ที่ใต้ทะเลลึก ผมของเมร่าไม่มีทางเป็นสีแดง

ที่ใต้ทะเลลึก ผมของ เมร่า ไม่มีทางเป็นสีแดง

หลังชมภาพยนตร์ “Aquaman” จบ อีกหนึ่งตัวละครที่ถูกพูดถึงไม่น้อยไปกว่าอาเธอร์ เคอร์รี่ ลูกครึ่งมนุษย์และชาวแอตแลนติส หรือ Aquaman ตัวเอกของเรื่องก็คือ “เมร่า” พระธิดาของกษัตริย์ไรอัสแห่งดินแดนซีเบล 1 ใน 7 อาณาจักรใต้ทะเล ไม่ใช่แค่รูปร่างหน้าตาอันงดงามและเรือนผมสีแดงสดอันโดดเด่นของเธอที่ชนะใจคนดู แต่เมร่ายังมีความสามารถพิเศษในการควบคุมกระแสน้ำ ทั้งยังมีนิสัยเด็ดเดี่ยว มุ่งมั่นที่จะหยุดยั้งแผนการของวายร้ายในเรื่องให้ได้ ส่งผลให้ตัวละครหญิงตัวนี้กลายเป็นอีกหนึ่งตัวละครที่แฟนภาพยนตร์เทใจให้

ทว่าปัญหาก็คือ ในความเป็นจริง “ผมแดงเพลิง” ของเธอไม่มีทางเปล่งประกายเป็นสีแดงเช่นนั้นในน้ำ ปัญหานี้จะเกิดขึ้นกับเส้นผมของนางเงือกนามแอเรียล ในการ์ตูน “The Little Mermaid” เช่นกัน รวมไปถึงสีแดงในโลกใต้น้ำของภาพยนตร์ฮอลลีวูดอีกหลายเรื่อง เพราะไม่ว่ามหาสมุทรใดก็ตามสีแดงจะไม่ปรากฏ เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น? สีผมของเมร่าคือโอกาสอันดีที่จะทำความเข้าใจถึงการสะท้อนของแสงกันให้ลึกซึ้งมากยิ่งขึ้น

เมร่า
เมื่ออยู่บนบก สีผมของเมร่าจะเป็นสีแดงเพลิงดังที่เห็น ทว่าใต้น้ำสีที่เห็นจะต่างออกไป
ขอบคุณภาพจาก DCComics

 

เรามองเห็นสีได้อย่างไร?

ไอแซก นิวตันเคยกล่าวไว้ว่า สีสันต่างๆ ที่เรามองเห็น ไม่ใช่สีของวัตถุนั้นจริงๆ หากเป็นสีที่พื้นผิวของวัตถุนั้นๆ สะท้อนแสงกลับเข้ามาที่ตาเราต่างหาก

ปกติแล้วคลื่นแสงที่ดวงตามนุษย์มองเห็นจะอยู่ที่ช่วงประมาณ 400 – 800 nm (อ่านว่า นาโนเมตร) หากคลื่นแสงทั้งหมดสะท้อนเข้าดวงตาเราทั้งความยาวคลื่น สีที่เห็นก็จะปรากฏเป็นสีขาว แต่หากคลื่นแสงถูกดูดกลืนไปบางส่วนระหว่างกระทบกับวัตถุ แสงที่ตามองเห็นก็จะเกิดเป็นสีขึ้น เช่น พื้นผิวของแอปเปิลที่ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วนไว้ และสะท้อนกลับแต่คลื่นแสงช่วงที่เป็นสีแดง เราจึงเห็นว่าลูกแอปเปิลเป็นสีแดง หรือหากเราจ้องมองไปที่ใบไม้ คลอโรฟิลด์ในใบดูดกลืนคลื่นแสงช่วงสีฟ้าและช่วงสีแดงไว้ สะท้อนกลับออกมาแต่คลื่นแสงช่วงสีเขียว เราจึงเห็นใบไม้เป็นสีเขียว และหากพื้นผิวนั้นๆ ดูดกลืนคลื่นแสงทุกช่วงไว้ สีที่เราเห็นก็จะปรากฏเป็นสีดำ

“เรามองเห็นวัตถุนั้นๆ เป็นสีเหลือง ก็เพราะวัตถุนั้นสะท้อนคลื่นแสงช่วงสีเหลืองออกมาได้มากกว่าคลื่นแสงช่วงอื่นๆ แต่เพราะในดวงตาไม่มีเซลล์รับแสงสีเหลือง เซลล์รับแสงสีแดง และเขียวจึงทำหน้าที่แปลผลแทน เนื่องจากสีเหลืองอยู่ระหว่างคลื่นแสงสองช่วงนี้”

แล้วทำไมใครบางคนถึงไม่สามารถมองเห็นสีบางสีได้? หรือที่เรียกกันว่าโรคตาบอดสี ในดวงตาของเรามีเซลล์รับแสงรูปกรวยที่ทำหน้าที่บอกสมองว่าคลื่นแสงต่างๆ ที่สะท้อนเข้ามานั้นคือสีอะไร แบ่งเป็นเซลล์รับแสงสีแดง, เซลล์รับแสงสีน้ำเงิน และเซลล์รับแสงสีเขียว ในรายที่มีอาการตาบอดสีเกิดจากการทำงานผิดปกติของเซลล์ประสาทรับแสงสีบางชนิด ส่งผลให้พวกเขาไม่สามารถมองเห็นสีบางสีได้ ภาวะดังกล่าวนี้พบได้บ่อยกว่าในผู้ชาย โดยมีสัดส่วนอยู่ที่ 8% ของประชากรทั้งหมด และพบในผู้หญิงเพียงแค่ประมาณ 0.4% เท่านั้น

(เรามองเห็นสีต่างๆ ได้อย่างไร ชมการอธิบายประกอบอนิเมชั่นได้จากวิดีโอนี้)

 

สีใต้ทะเล

แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในโลกใต้ทะเลนั้นต่างออกไป เมื่อแสงส่องลงมายังผืนน้ำ คลื่นแสงของสีบางช่วงจะถูกน้ำดูดกลืนหายไป โดยไล่เรียงจากคลื่นแสงที่มีพลังงานน้อยที่สุด หรือที่เรียกกันว่าความถี่  ซึ่งคือสีแดงนั่นเอง

เมร่า
เปรียบเทียบความยาวคลื่นแสงสีต่างๆ สีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด พลังงานน้อยสุด ส่วนสีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นที่สุด และมีพลังงานมากที่สุด
ขอบคุณภาพจาก https://www.sciencelearn.org.nz/resources/47-colours-of-light

เมื่อเราดำน้ำลึกลงไปเรื่อยๆ สีแดงบนพื้นผิวของวัตถุจะค่อยๆ จางหายไป และหายไปมากกว่า 90% ในระดับความลึก 5 เมตร ตามมาด้วยสีส้มที่ระดับความลึก 10 เมตร สีเหลืองที่ความลึก 20 เมตร สีเขียวอยู่ที่ 30 เมตร และสีสุดท้ายคือสีฟ้าที่ระดับ 60 เมตร เนื่องจากคลื่นแสงช่วงสีฟ้ามีพลังงานมากที่สุด และน้ำเองก็มีคุณสมบัติดูดกลืนคลื่นแสงสีฟ้าได้น้อยที่สุดด้วยเช่นกัน

ลึกกว่านี้ลงไปทุกอย่างจะเป็นสีดำ เมื่อคลื่นแสงทุกช่วงถูกดูดกลืนหายไป แต่ทั้งนี้บางสียังอาจมองเห็นได้มากกว่าหรือน้อยกว่าระดับความลึกที่ระบุ อันเนื่องมาจากปัจจัยอื่นประกอบเช่น ระยะห่างระหว่างตากับวัตถุ ยิ่งห่างมาก แม้จะไม่ลึกแต่สีที่เห็นก็จะซีดจางลงเช่นกัน เนื่องจากแสงต้องเดินทางไกลขึ้นกว่าจะมาสะท้อนเข้าดวงตาเรา และอีกหนึ่งในปัจจัยสำคัญก็คือสมองของเราเอง สมองจะชดเชยสีที่หายไป นั่นคือเหตุผลว่าทำไมบางครั้งนักดำน้ำยังคงรู้สึกว่าตนยังคงเห็นวัตถุนั้นๆ เป็นสีแดงอยู่ แม้จะซีดจางลงมากก็ตาม แต่หากใช้กล้องถ่ายภาพบันทึกไว้จะเห็นว่าสีจริงๆ ของวัตถุเปลี่ยนไปแล้ว และไม่เหมือนกับที่ดวงตาเราเห็น

ฉะนั้นแล้วหากฮอลลีวูดสร้างภาพยนตร์ตามหลักวิทยาศาสตร์จริงๆ เมื่อเมร่าดำน้ำสีผมของเธอจะเริ่มซีดลงๆ จากสีแดงสดกลายเป็นสีส้ม ต่อมาเรือนผมจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาล และกลายเป็นสีดำในที่สุด แน่นอนว่าผู้ชมคงหมดความสนุกระหว่างการชมภาพยนตร์เป็นแน่แท้ และโลกใต้น้ำของชาวแอตแลนติสคงไม่เต็มเปี่ยมไปด้วยสีสันอลังการดังที่ปรากฏในภาพยนตร์

ความงดงามของอาณาจักรแอตแลนติสใต้มหาสมุทร ในภาพยนตร์ Aquaman

(ชมการเปลี่ยนแปลงของสีต่างๆ ระหว่างดำน้ำลึกได้ที่วิดีโอนี้)

ถ้าเป็นเช่นนั้นทำไมสัตว์ใต้ทะเลลึกจึงมีสีแดง? ในเมื่อสีแดงไม่อาจปรากฏขึ้นได้ที่ระดับความลึกนั้น สมมุติว่าปลาสีแดงจากใต้ทะเลลึกว่ายขึ้นมาบนผิวน้ำ แน่นอนคุณย่อมเห็นว่ามันมีผิวสีแดง แต่ตามที่บอกข้างต้นสีแดงจะค่อยๆ จางหายไปเมื่อระดับความลึกเพิ่มขึ้น ฉะนั้นปลาใต้ทะเลลึกสีแดงที่เราเห็นผ่านภาพถ่ายที่นักวิจัยจับขึ้นมาได้ หรือถูกถ่ายจากใต้ทะเลด้วยแสงไฟประดิษฐ์ส่อง พวกมันจึงมีสถานะเป็นปลาสีดำตามธรรมชาติ แม้ว่าจะมีผิวที่สะท้อนคลื่นแสงช่วงสีแดงก็ตาม และอย่าลืมว่าที่ใต้ทะเลลึกนั้นแทบไม่มีแสงอาทิตย์ส่องถึง ฉะนั้นการพรางตัวกลมกลืนไปกับความมืดจึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่าที่จะทำตัวโดดเด่น หากคุณต้องการอยู่รอด เพื่อสืบเผ่าพันธุ์

ส่วนในทะเลระดับความลึกไม่มาก สัตว์น้ำส่วนใหญ่จะมีผิวที่สะท้อนแสงสีฟ้า เพื่อช่วยในการพรางตัวและกลมกลืนไปกับน้ำทะเล เหล่านี้คือวิวัฒนาการที่บรรดาสิ่งมีชีวิตวิวัฒน์ขึ้นเพื่อปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่

แมงกะพรุนที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Atolla wyvillei อาศัยอยู่ที่ระดับความลึก 1,000 – 4,000 เมตร จากภาพสีแดงของมันปรากฏเมื่อนักดำน้ำฉายไฟใส่เพื่อถ่ายภาพ
ขอบคุณภาพจาก Edith A. Widder, Operation Deep Scope 2005 Exploration, NOAA-OE
เมร่า
ตัวอย่างที่แสดงให้เห็นว่าความลึกและการสะท้อนของแสงใต้ทะเลส่งผลต่อสีสันของสรรพสัตว์อย่างไร
ขอบคุณภาพจาก https://oceanexplorer.noaa.gov/facts/animal-color.html

 

อ่านเพิ่มเติม

โลกของ Aquaman กำลังจมขยะพลาสติก

 

แหล่งข้อมูล

MERA’S HAIR IS A LIE IN AQUAMAN – KINDA. COLOR + WATER = SCIENCE!

การมองเห็นสีของวัตถุ

Underwater Lighting Fundamentals

Colors Underwater

Red light does not reach ocean depths, so deep-sea animals that are red actually appear black and thus are less visible to predators and prey

 

เรื่องแนะนำ

โยคะ : ค้นพบความสงบในโลกอันวุ่นวาย

ในอินเดียอันเป็นต้นธาร โยคะเป็นทั้งการฝึกเพื่อเสริมสร้างสุขภาพร่างกาย และการเดินทางสู่ภายในเพื่อรู้จักตนเองและเจริญงอกงามทางจิตวิญญาณ แต่เมื่อศาสตร์ของโยคะเผยแพร่สู่โลกตะวันตก ความหมายทางจิตวิญญาณของโยคะกลับจางหาย บ่อยครั้งที่โยคะถูกมองว่าเป็นเพียงเรื่องของการออกกำลังกาย และการฝึกท่วงท่าต่างๆ ที่เรียกว่า อาสนะ ทั้งที่จริงแล้ว โยคะมีความหมายลึกซึ้งและครอบคลุมกว่านั้นมาก

ฤาตำนานน้ำท่วมโลกจะมาจากน้ำท่วมใหญ่ในยุคน้ำแข็ง

เป็นไปได้ว่าระดับน้ำทะเลที่เพิ่มสูงขึ้นจากธารน้ำแข็งละลายเมื่อหมื่นปีก่อน คือจุดเริ่มต้นของตำนานน้ำท่วมโลกที่คล้ายคลึงกันในหลายวัฒนธรรม

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต ในระบบนิเวศ

การอาศัยอยู่ร่วมกันในระบบนิเวศต่างมีรูปแบบการปฏิสัมพันธ์ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งช่วยให้เกิด ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต และเกิดการปรับตัวร่วมกัน นอกเหนือไปจากความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ทั้งที่อาศัยอยู่รวมกันเป็นฝูงและดำรงชีวิตอยู่อย่างโดดเดี่ยวลำพัง ในระบบนิเวศยังมีการปฏิสัมพันธ์หรือความเกี่ยวข้องอีกหลากหลายรูปแบบเกิดขึ้น เมื่อมีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่ซึ่งมีอาณาบริเวณอันจำกัด มีปริมาณอาหาร น้ำดื่มและปัจจัยที่จำเป็นอีกมากมาย ซึ่งไม่สามารถรองรับและตอบสนองต่อความต้องการของทุกชีวิต  ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิด (Interspecific interactions) หมายถึง ความเกี่ยวข้องหรือสายสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นจากการอาศัยอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดในระบบนิเวศ โดยก่อให้เกิดทั้งภาวะของการพึ่งพาอาศัยกันและกัน การแก่งแย่งแข่งขัน หรือแม้แต่การเบียดเบียนสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นเพื่อความอยู่รอด ซึ่งความสัมพันธ์เหล่านี้ สามารถจำแนกออกเป็น 6 ประเภท โดยส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดในลักษณะที่แตกต่างกันออกไป เช่น เป็นประโยชน์ต่อกัน (+) เป็นโทษหรือภัยคุกคาม (-) และการไม่ได้รับผลกระทบและผลประโยชน์ใด ๆ (0) ดังนี้ ภาวะพึ่งพาอาศัยกัน (Mutualism : +/+) หมายถึง ความสัมพันธ์ระยะยาวของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่อาศัยอยู่ร่วมกันในระบบนิเวศ โดยที่ทั้ง 2 ฝ่ายต่างได้รับผลประโยชน์จากความสัมพันธ์ในลักษณะนี้ ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้ง 2 ชนิดไม่สามารถแยกตัวออกจากกันได้อีกเลยตลอดช่วงชีวิต เช่น  ไลเคน (Lichens) : สิ่งมีชีวิตที่เกิดจากการพึ่งพาอาศัยกันของราและสาหร่าย โดยที่ราทำหน้าที่ให้ความชุ่มชื้นและแร่ธาตุแก่สาหร่าย ขณะที่สาหร่ายทำหน้าที่สร้างอาหารให้ราผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ไรโซเบียม […]

ปรากฏการณ์ เอลนีโญ และลานีญา

ความแปรปรวนของกระแสลมและการไหลเวียนของกระแสน้ำที่ผันผวนที่เกิดจาก เอลนีโญ และลานีญา อาจส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกอย่างรุนแรง เอลนีโญ (El Niño) และลานีญา (La Niña) เป็นปรากฏการณ์สุดขั้วตรงข้ามของวัฏจักรการหมุนเวียนกระแสอากาศและกระแสน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก(Eastern Tropical Pacific Ocean) ที่เรียกว่า “El Niño – Southern Oscillation” หรือ“เอนโซ่” (ENSO)ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างมหาสมุทรกับชั้นบรรยากาศโลก ดังนั้นเมื่อกระแสลมเกิดการเปลี่ยนทิศและกระแสน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเกิดการเปลี่ยนแปลง จึงก่อให้เกิดปรากฏการณ์สภาวะอากาศแปรปรวนฉับพลันที่เรียกว่า “เอลนีโญ” (El Niño) และ “ลานีญา”(La Niña) [ในภาษาสเปน เอลนีโญมีความหมายว่า “เด็กชาย” หรือ “บุตรของพระเยซู”ขณะที่ลานีญามีความหมายว่า “เด็กสาว”] การเกิดปรากฏการณ์เอลนีโญและลานีญา มหาสมุทรแปซิฟิกในสภาวะปกติ บริเวณแถบเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกจะมีลมสินค้ากำลังแรงพัดจากทางด้านตะวันตกของชายฝั่งทวีปอเมริกาใต้ไปยังประเทศอินโดนีเซีย โดยนำเอากระแสน้ำอุ่นบนพื้นผิวมหาสมุทรแปซิฟิกเข้าสู่ชายฝั่งด้านทิศตะวันออกของออสเตรเลียทำให้น้ำทะเลบริเวณดังกล่าวสูงกว่าระดับทะเลปกติราว 60 ถึง70 เซนติเมตร และทำให้เกิดฝนตกในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้และทางตอนเหนือของออสเตรเลีย ขณะที่ตามแนวชายฝั่งของทวีปอเมริกาใต้จะเกิดกระแสน้ำเย็นใต้มหาสมุทรไหลเข้ามาแทนที่กระแสน้ำอุ่นที่ถูกลมสินค้าพัดพาไป ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ “น้ำผุด” (Upwelling) ซึ่งนำธาตุอาหารจากมหาสมุทรลึกขึ้นมายังเขตท้องทะเลที่แสงสว่างส่องถึง (Euphotic zone) ทำให้ทางชายฝั่งของทั้งประเทศเปรู เอกวาดอร์ และชิลี กลายเป็นแหล่งทรัพยากรทางทะเลที่สำคัญและสร้างรายได้มหาศาลให้กับชาวประมงท้องถิ่นอีกด้วย ปรากฏการณ์เอลนีโญ […]