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

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร

นักวิทยาศาสตร์พบแล้วว่าดวงตาของปลาดาวมีไว้ทำอะไร ปลาดาวหรือดาวทะเลมีดวงตาอยู่ที่ปลายสุดของแขนข้างละหนึ่งดวง แต่มีไว้ใช้สำหรับทำอะไรนั้น ยังคงเป็นปริศนา พวกมันถูกมองว่าเป็นสัตว์ที่มีโครงสร้างเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และด้วยดาวทะเลนั้นไม่มีสมอง จึงยากที่จะคาดเดาได้ว่าพวกมันเห็นภาพอะไรผ่านดวงตา ในปี 2014 นักวิจัยชี้ว่าดวงตาของดาวทะเลในภูมิภาคเขตร้อน สามารถมองเห็นภาพแบบหยาบๆ ได้ ซึ่งช่วยให้มันไม่เดินเตร็ดเตร่ไกลออกจากบ้านมากเกินไป “ผลการศึกษานี้ช่วยให้เราเข้าใจว่าบรรดาดาวทะเลมองเห็นโลกอย่างไร” Christopher Mah นักวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ธรรมชาติวิทยา Smithsonian ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. กล่าวผ่านอีเมล์ และตอนนี้ผลการศึกษาใหม่ยังแสดงให้เห็นว่า แม้แต่ดาวทะเลจากทะเลลึกในอาร์กติกเองก็ใช้ภาพที่มันมองเห็นเพื่อนำทางเช่นกัน จากการศึกษาดาวทะเลทั้งหมด 13 สายพันธุ์ ในจำนวนนี้มีสองสายพันธุ์ที่เรืองแสงได้ด้วย นั่นหมายความว่าพวกมันใช้แสงสว่างในการสื่อสารกับดาวทะเลด้วยกัน ทีมนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาดาวทะเลสายพันธุ์หนึ่งโดยเฉพาะ ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอินเดียและแปซิฟิก พวกมันมีชื่อว่าดาวทะเลสีน้ำเงิน (Linckia laevigata) ผลการศึกษาวิจัยถูกเผยแพร่ผ่านทางออนไลน์ลงในวารสาร  Proceedings of the Royal Society B เมื่อวันที่ 7 มกราคมปี 2014 ก่อนที่ผลการศึกษาใหม่กว่าจะถูกเผยแพร่ลงในวารสารเดิมเมื่อวันที่ 7 กุมภาพันธ์ที่ผ่านมา   ไม่เคยคาดคิดว่าจะมีความซับซ้อน จากประวัติศาสตร์ที่ผ่านๆ มา ดาวทะเลถูกพิจารณาว่าเป็นสัตว์เรียบง่าย ปราศจากโครงสร้างหรือพฤติกรรมอันซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์รู้จักดาวทะเลมานานกว่า […]

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้

วิทยาศาสตร์ว่าด้วยการร้องไห้ คุณผู้อ่านร้องไห้ล่าสุดเมื่อไหร่? และอะไรคือสาเหตุที่ทำให้คุณร้องไห้ เมื่อร้องไห้เราทุกคนมีน้ำตา น้ำตาคือสารเติมความชุ่มชื้นให้แก่ดวงตาซึ่งพบในสัตว์หลายชนิด แต่ในมนุษย์น้ำตายังถูกใช้เพื่อแสดงอารมณ์อีกด้วย ว่าแต่ทำไมมนุษย์ถึงมีน้ำตาเมื่อรู้สึกเสียใจ? คำตอบที่แน่ชัดนั้นนักวิทยาศาสตร์ยังคงไม่ทราบแต่มีทฤษฎีบางทฤษฎีสนับสนุน มองไปที่เด็กทารกตัวน้อย สัตว์อื่นๆ เมื่อแรกเกิดนั้นพวกมันมาพร้อมกับสัญชาตญาณในการเอาตัวรอดและการปกป้องตัวเอง แต่กับมนุษย์ไม่ใช่ ลูกมนุษย์อ่อนแอบอบบางและต้องการการปกป้องจากมนุษย์ที่โตกว่า การร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณให้ผู้ใหญ่รู้ได้ว่าทารกนั้นๆ กำลังต้องการอะไรบางอย่าง พอโตขึ้นมาหน่อยการร้องไห้จึงเป็นการส่งสัญญาณไปยังสมาชิกในสังคมว่าเราต้องการความช่วยเหลืออะไรบางอย่าง ดูกันที่น้ำตาบ้าง น้ำตาจะเกิดขึ้นเมื่อมีอารมณ์สุดโต่งอย่างเสียใจสุดๆ ดีใจสุดๆ หรือตกใจสุดๆ ที่น่าสนใจก็คือในน้ำตาจากสถานการณ์ที่แตกต่างกันนั้นมีสารกระกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน เช่นน้ำตาจากการร้องไห้ไม่เหมือนกับน้ำตาจากการหั่นหัวหอม การศึกษาในปี 1980 พบว่าน้ำตาจากการร้องไห้มีส่วนประกอบของโปรตีนมากกว่า นั่นจึงทำให้น้ำตาค่อยๆ ไหลช้าๆ เป็นทางยาวลงมาที่แก้ม อีกการศึกษาหนึ่งพบว่าน้ำตาเป็นเครื่องมือของการจัดการ เมื่อใครสักคนทำผิดแล้วเขาร้องไห้ น้ำตาจะทำให้คนๆ นั้นได้รับการอภัยง่ายขึ้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์เองพบว่าในน้ำตาของผู้หญิงนั้นมีสารเคมีที่ช่วยยับยั้งความโกรธของผู้ชาย เคยได้ยินกันใช่ไหมว่าการร้องไห้ออกมานั้นดีต่อคุณ วิทยาศาสตร์เองมีผลยืนยันเรื่องนี้ เมื่อคุณร้องไห้คุณอาจไม่ได้รู้สึกดีขึ้นมาเลยในทันที แต่ใน 90 นาทีหลังร้องไห้คุณจะรู้สึกดีขึ้น นอกจากนั้นในคนที่ไม่ได้ร้องไห้ออกมายังมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นคนเก็บกดและมีทัศนคติในทางลบมากขึ้นอีกด้วย เห็นอย่างนี้แล้วครั้งหน้าอย่าอายที่จะร้องไห้ เพราะมันดีต่อคุณเอง!   อ่านเพิ่มเติม วิทยาศาสตร์ว่าด้วยความน่ารัก

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลสูญเสียยีนชนิดหนึ่งไป

ยีน PON1 ที่ช่วยป้องกันร่างกายจากสารพิษได้สูญหายไปในบรรดาสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล เพราะเหตุผลบางประการ แตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบกที่ยังคงมียีนนี้อยู่ ทว่าการปนเปื้อนของแหล่งน้ำในปัจจุบันกำลังสร้างความกังวลให้แก่นักวิทยาศาสตร์

ระบบต่างๆ ในร่างกาย : ระบบผิวหนัง

ระบบผิวหนังมีการทำงานกันอย่างไร และส่วนประกอบของระบบผิวหนังมีอะไรบ้าง รวมถึงเกล็ดเล็กน่ารู้ของการทำงานของเหงื่อและเหตุผลว่าทำไมมนุษย์ถึงขนลุก