What is the rarest color in nature? - Victoria Hwang

翻訳: Masaki Yanagishita 校正: Emi Atarashi

Every color you see in front of you can be found in nature.

あなたが目にする色は全て 自然界に存在します

Some plant, animal, or mineral bears almost every hue imaginable.

動物・植物・鉱物など 様々な色を帯びていますが

But which of these colors are you least likely to see in the natural world?

自然界の色の中で 最も希少性が高いのは何色でしょう？

There are two factors that drive the rarity of color in nature:

色の希少性は ２つの要素の影響を受けて生まれます

physics and evolution.

物理と進化です

Let’s start with physics.

まず 色の説明から 始めましょう

Colors are generated when wavelengths of light interact with objects,

「色」は 光の波長が 物体と相互作用することで発生します

and most of the colors you’ve seen outside a screen

モニター画面以外で 目にしたことがある色の多くは

were produced in one of two ways.

次の２つのうちの どちらかのプロセスで発生します

In absorption-based colors,

１つは 光の吸収に起因するプロセスです

certain wavelengths are absorbed by an object, while others are not.

ある光の波長は物体に吸収される一方で 吸収されない波長もあり

The result is a matte final color generated by these leftover light waves.

最終的に それ以外の残りの波長が 光沢のない色を発生させます

Most naturally occurring colors fall into this category,

果物や花など

自然界に存在する色のほとんどが このプロセスによって色を持ちます

including those of many fruits and flowers.

Plants are full of compounds called pigments that absorb light waves

植物は「色素」という化合物を 多く含んでいて

太陽の光をエネルギーに変換する 光合成の際に

as part of photosynthesis,

the process by which they convert sunlight into energy.

光の波長を吸収します

While different plants have evolved different pigments

この色素は 植物ごとに 異なる進化過程で作られ

that result in different colors,

発生させる色に 影響を与えています

higher energy wavelengths are more easily absorbed than lower energy ones.

エネルギーの弱い波長は吸収されやすく 強い波長は吸収されにくい特徴があります

And blue light has some of the highest energy wavelengths

可視光の中で 最もエネルギーの高い色は「青」です

in the visible spectrum.

Numerous pigments have evolved to absorb blue light,

多くの青い光を吸収する色素が 進化の結果生まれました

including chlorophyll, which absorbs blue and red wavelengths

例えば 自然界の象徴色「緑」を 作り出すクロロフィルは

to produce nature’s trademark green.

青と赤の波長を吸収します

However, green light is still fairly energetic,

緑の光も かなりエネルギーが高く

and the most common class of pigments evolved to absorb these wavelengths

一般的な色素は 緑の波長も吸収するよう 進化してきました

as well.

There are over 1,100 types of carotenoids,

1,100以上の種類を持つ カロテノイドという色素は

pigments which absorb high energy blue and green light,

エネルギーの高い青と緑の光を吸収し

while leaving behind the lower energy red and yellow light.

エネルギーの低い赤と黄を残す色素です

While carotenoids are present in most green plants,

カロテノイドは ほとんどの緑色植物に含まれています

they only become visible each fall when chlorophyll gets broken down

秋になると 冬に備えるエネルギー節約のため クロロフィルが分解され

to save energy for the winter.

その時 カルテノイドが 目立ち始めます

But whether they’re working alone or side by side,

カロテノイドは 単独でも集結していても

these pigments absorb blue light in virtually all plants.

ほぼすべての植物において 青の光を吸収します

Even fruits and flowers that appear blue

青く見える果物や花にも

actually have pigments that are red or purple,

赤や紫の色素がありますが

and only truly turn blue under specific chemical conditions.

特定の化学的条件でだけ 本当に青くなります

So, is blue the rarest color in nature?

そうなると 自然界で最も希少な色は「青」？

Not quite.

いいえ まだ続きがありますね

Absorption is just one of the two main ways light generates color.

もう１つのプロセスです

In the second method, some wavelengths are scattered and amplified—

もう１つのプロセスでは ある波長が散乱して増幅し

overpowering the others to determine an object's final color.

他の波長を圧倒して 色を発生させます

These structural colors occur

このプロセスで誕生する「構造色」は

because some objects around us are made of microscopic particles

私たちの身の回りに 可視光線と干渉するナノ構造を持った

which can form nanostructures that interfere with visible light.

微小な粒子でできている物質が 存在することにより誕生します

For example, this feather has no blue pigments in it.

例えば この鳥の羽には 青い色素は含まれていません

But when light strikes it, the electrons within its nanostructure

しかし 羽に光が当たると

羽のナノ構造内の電子が 光と同じ周波数で振動し始め

vibrate at the same frequency as the weight.

This makes the particles send out a new wave with the same frequency,

粒子は新たに 同じ周波数の波を放ち

starting a chain reaction that amplifies and scatters blue light.

青の光を増幅して散乱させるという 連鎖反応を起こします

Nanostructures of various shapes and sizes scatter different wavelengths,

ナノ構造体は さまざまな形や大きさの 波長を散乱させますが

but they typically scatter high-energy wavelengths most easily—

一般的に 高エネルギーの波長を散乱しやすいため

making blue the most common structural color.

構造色としては 青が最も頻繁に観察されます

Meanwhile, low-energy wavelengths like red are only weakly scattered.

一方 赤のような低エネルギー波長は 弱く散乱されるだけですので

Even when something evolves specific nanostructures

赤を強く散乱するナノ構造が

that strongly scatter red light

進化により作り出されても

they still resonate with other wavelengths,

その粒子は他の波長と共鳴してしまい

only appearing red at some angles of illumination and observation.

照明や見る角度に頼らなければ 赤に見えません

This gives us two contenders for nature’s rarest color:

つまり 自然界で 最も希少な色に挙げられるのは

absorption-based matte blues and structural iridescent reds.

吸収に起因する「光沢のない青」と 構造に起因する「玉虫色の中の赤」です

２つのうちでは 構造色の赤の方がはるかに希少です

Between these two, structural reds are much rarer.

Only a handful of animals and rocks scatter red light

赤の光を散乱させる動物や岩石は ほんの僅かしか存在せず

and none of them scatter red light exclusively.

さらに 赤の光だけを 散乱させるものはありません

But since red and blue are rare in one way and common in another,

ただ 赤と青は 吸収に起因する色としては ありふれていて

we actually end up seeing both colors quite often.

よく目にするのです

So what color is least likely to be generated

では ２つのプロセス両方において 最も希少な色は 何色でしょうか？

in structural and absorption-based forms?

The answer is violet.

答えは「菫色（violet）」です

Not to be confused with purple, which is just a combination of red and blue light,

「紫(purple)」とは違います 紫は赤と青を混ぜるだけでできます

violet occupies a small portion of the visible light spectrum.

菫色は 可視光線スペクトルの ごく狭い範囲の色であり

There are only a few nanostructures precise enough

菫色の光だけを散乱できるナノ構造体は

to exclusively scatter violet light.

ごくわずかしか存在しません

And violet wavelengths are even more energetic than blue ones,

さらに菫色は 青よりも もっとエネルギーが高く

making them likely to be absorbed by pigment.

色素に吸収されやすいのです

So if you ever stumble onto the iridescent violet wings

もし オオムラサキのはねが 菫色に輝いているのを見つけたら

of a purple emperor butterfly,

それは自然界で 最も珍しい色の一つです

take a second to appreciate one of nature’s rarest spectacles.

ぜひ 足を止めて その色を愛でて下さい