Lední medvěd je největší suchozemský masožravec na světě žijící v Arktidě: ve vzdálených severních oblastech Grónska, Norska, Kanady, Ruska.
A zatímco severní medvědi vypadají tradičně bíle, je to úžasné, ale jejich kabát postrádá bílý pigment, ve skutečnosti je průsvitný a jeho kůže je černá. Tak proč je lední medvěd bílý? Odpověď na tuto otázku je dána výzkumem vědců o tom, z čeho se skládá vlna ledního medvěda, a studiem optických jevů, které ovlivňují barvu srsti tohoto zvířete.
Zajímavý fakt: Lední medvěd je největším dravcem na Zemi. Délka zvířete je asi 3 metry, hmotnost - až 1 tuna.
Z čeho se vlasy ledního medvěda skládají?
Vlasy ledního medvěda obsahují dvě vrstvy vlasů: vnější ochrannou vrstvu, která se skládá z dlouhých (5-15 cm) vnějších chlupů; a hustou izolační vrstvu, jejíž chloupky jsou kratší a tenčí než v ochranné vrstvě.
Vlastnosti ochranné vlny:
- průsvitný;
- dutý, tj. prázdný uvnitř;
- hrubé, zúžené (postupně dosahující k základně);
- obsahují částice, které rozptylují světlo;
- obsahují částice soli;
- sestávají z keratinového proteinu.
Průsvitná srst medvědí srsti je bílá také kvůli tloušťce srsti zvířete.
Vliv optických jevů
Srst ledního medvěda je průsvitná, ale vzhledem k vlastnostem ochranných chloupků, které se podílejí na vytváření optického efektu, se tato zvířecí srst zdá bílá.Z optického hlediska je důvodem, proč se lední medvěd jeví jako bílý, způsoben účinkem světla na vlasovou linii zvířete.
Světélkování
Když sluneční paprsky dopadají na vlasy ledního medvěda, část tohoto světla padá do jakési pasti ve vlasech. Tato světelná energie je bita uvnitř duté části vlasů, což způsobuje reakci, která je emisí světla - luminiscence. K tomu dochází pokaždé, když paprsek světla kontaktuje vlasy zvířete.
Luminiscence je urychlována částicemi rozptylujícími světlo ve vlasech, které ničí paprsek světla. Když světlo vstoupí do částice rozptylující světlo, rozpadne se na větší počet paprsků, které se pohybují různými směry. Částice rozptylu světla se nacházejí jak na vnitřním povrchu vlasů, tak na vnějším povrchu. Rozptyl světla vede ke vzniku většího množství bílé barvy a k jeho další emisi vlasovou linií zvířete. Srst průsvitného medvěda tak odráží sluneční světlo. To je důvod, proč jsou lední medvědi obzvláště jasní na přímém slunečním světle. Čím jasnější je osvětlení, tím více světla se odráží přes průsvitné vlasy ledního medvěda.
Částice soli
Lední medvědi tráví hodně času ve vodě, což je příčinou latinského jména těchto zástupců medvědí rodiny ursus maritimus, což znamená „mořský medvěd“. Lední medvědi shromažďují částice soli při plavání nebo pobytu u slané vody.Částice soli podél drsného povrchu vlny také působí jako částice rozptylující světlo, které zvyšují množství světelných paprsků a zvyšují luminiscenci.
Ultrafialové světlo
Když slunce svítí na ledního medvěda, ultrafialové světlo podél ochranných chloupků sestupuje k jejich základně a proniká tmavou kůží zvířete. Když ultrafialové světlo vstupuje do kůže, způsobuje bělavou barvu díky fluorescenci (schopnost uvolňovat absorbovanou energii ve formě záření studeného světla). Fluorescence je typ luminiscence. Ultrafialové záření také způsobuje bílou barvu srsti medvěda.
Zajímavý fakt:Ultrafialové paprsky, které jsou přenášeny přes průsvitné vlasy, dodávají vlně izolační vlastnosti vlny ledního medvěda.
Keratin
Keratin je běžný přírodní protein, který se nachází v kůži, nehtech a vlasech. Stejně jako lidé, i medvědí vlasy obsahují keratin. Proteinové molekuly keratinu vyzařují bělavou barvu, která dále přispívá ke vzniku bílého pláště u medvěda.
Proč mění lední medvěd barvu?
Nyní, když je známo, proč jsou lední medvědi bílí, je zajímavé vědět, proč někteří z nich mají žlutý, nahnědlý nebo dokonce zelený odstín.
Se změnami ročního období, stanoviště a vlny, která roste po celý rok, jsou patrné mírné rozdíly v barvě srsti ledního medvěda, což mu pomáhá přizpůsobit se životnímu prostředí.Na konci podzimu a zimy, kdy lední medvědi mění své srsti a rostou nové vlasy, vypadají bělejší než v létě, kdy se srst díky opotřebení a stálému vystavení slunci stává nažloutlou. Medvědi, kteří žijí na ledu daleko od vody, vypadají bělejší než medvědi, kteří hodně plavou. Lední medvědi na zemi s malým nebo žádným sněhem nosí světle hnědou srst.
Kabát ledních medvědů, kteří žijí v teplých podmínkách (například v zoologických zahradách), někdy nabývá zeleného nádechu. Je to proto, že řasy rostoucí ve vodních útvarech kolonizují vnitřní prostředí dutých vlasů medvěda a odrážejí zelenou barvu. Řasy nerostou v chladném arktickém severu, takže lední medvědi, kteří žijí v Arktidě, zůstávají bílí. To jim pomáhá maskovat se při lovu, spojovat se se sněhově bílou arktickou atmosférou.
Lední medvědi jsou úžasná zvířata, která jsou barevně přizpůsobena jejich arktickému domovu.
U černé kůže a průsvitných vlasů vypadá lední medvěd na bílou kvůli struktuře a vlastnostem chloupků, které mají uvnitř volný prostor, a světlu, které je proniká a vytváří luminiscenci. Bílou barvu srsti průsvitného medvěda také propůjčí ultrafialové světlo, které způsobuje fluorescenci, a keratin, jehož molekuly emitují bělavou barvu.
Každý z těchto prvků podporuje bílou barvu vlasů ledního medvěda. Srst ledního medvěda tedy odráží hodně světla, proto je bílá.