Deniz salyangozları, su altı dünyasının mücevherleri olarak tanımlanıyor. Bu benzetme sadece edebi bir ifade değil; bilim insanları, bu rengarenk deniz canlılarının parlak renklerinin aslında ciltlerine gömülü binlerce minik kristalden oluştuğunu keşfetti.
Biyologlar uzun süredir, deniz salyangozlarının dikkat çekici renklerinin pigmentlerden kaynaklandığını varsayıyorlardı. Bu durum, bir tukanın gagasının rengarenk olmasından veya bazı canlıların deri renklerinin pigmentlerle oluşmasından farklı değildi.
Ancak malzeme bilimi alanında uzmanlaşmış bir araştırmacı olan Samuel Humphrey, bu çok renkli yumuşakçaların göründüğünden daha fazlasına sahip olabileceğinden şüpheleniyordu. Altı farklı türde deniz salyangozunu yakından inceleyen Humphrey ve ekibi, pigmentlerin deniz salyangozlarının renk paletindeki tek bileşen olmadığını doğruladı.
Humphrey, yaptıkları keşifle ilgili olarak, "Deniz salyangozlarının yapısal renkler kullandığını görmek bizi şaşırttı. Bu zarif renk üretim mekanizmasını kullanarak, bu güzel hayvanlar tek bir malzemeden inanılmaz çeşitlilikte renk üretebiliyor." dedi.
Yapısal renk, ışığın bir malzemenin mikroskobik yapılarından yansımasıyla oluşan bir etkidir. Bu tür renklendirmeye böceklerde, bukalemunlarda, bitkilerde, yosunlarda ve hatta yağ lekeleri ile baloncuklarda rastlanmaktadır. Pigmentler ise, ışığın belirli dalga boylarını emip diğerlerini yansıtarak renk oluştururken, yapısal renk malzemenin kimyasal yapısına değil, fiziksel yapısına dayanır.
Ancak, birçok renkli etki pigment ve yapısal rengin birleşimiyle elde edilir. Örneğin, bir tavus kuşunun kuyruğu kahverengi pigmentlere sahip olsa da, tüylerindeki mikroskobik yapılar ışığı öyle bir yansıtır ki, göz kamaştırıcı mavi, yeşil ve mor renkleri görürüz.
Deniz salyangozlarında ise yapısal rengin temel olarak guanin moleküllerinden oluşan nano kristaller tarafından oluşturulduğu ortaya çıktı. Bu kristallerin dizilimi, uzunlukları ve açıları, deniz salyangozunun cildinde görülen rengi belirlemektedir.
Genellikle yapısal renk, bir kelebeğin kanadının parıltısı veya bir denizanasının dokunaçlarının parlaklığı gibi yanardöner (iridescent) etkilerle ilişkilendirilir. Deniz salyangozlarının yapısal renk kullanması şaşırtıcı çünkü bu canlıların desenleri genellikle mat, düz ve belirgin renklerde görünür; bu özellikler genellikle pigment bazlı renklerle ilişkilendirilir.
Humphrey ve ekibi bu konuya da bir açıklık getirdi. Deniz salyangozlarının cildinde, guanin nano kristaller, yüzeydeki tek tek 'piksel'ler halinde katmanlar halinde istiflenir. Eğer bu piksellerdeki tüm kristaller düzgün bir şekilde sıralanmış ve birbirinin aynısı olsaydı, yanardöner bir etki görülürdü. Ancak her pikselin nanoyapısındaki rastgelelik derecesi, rengi daha 'düz' hale getirmeye yardımcı oluyor.
Humphrey, "Bu nedenle, aynı renkteki ışığı çok farklı yönlere yansıtıyorlar, böylece renkler kelebeklerinki gibi parıldamıyor, aksine mat görünüyor." dedi.
Guanin kristalleri, deniz salyangozlarının yalnızca birkaç yapısal 'ayar' ile tüm görünen spektrumda belirgin, parlak renkler sergilemesine olanak tanır.
Bu keşif, bu hayvan ailesinin kendi aralarında neden bu kadar çarpıcı renk çeşitliliğine sahip olabildiğini açıklayabilir ve aynı zamanda insan kullanımı için yeni malzemeler ilham verebilir.
Max Planck Enstitüsü'nden fizikçi Silvia Vignolini, "Yeni malzeme ve teknikler geliştirirken doğadan ilham alıyoruz. Deniz salyangozlarının kullandığı prensiplere dayanan sürdürülebilir renkler geliştirmek mümkün olabilir." diye belirtti.
Araştırma, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlandı.
