El colibrí de Anna macho puede emitir destellos de un magenta casi eléctrico, tan vívido que parece artificial. Pero no hay nada artificial en ello. Y no hay ningún pigmento magenta responsable de este espectáculo.
En cambio, el ave utiliza estructuras microscópicas dentro de sus plumas para manipular la luz solar, reflejando la luz roja y azul juntas para producir un color que ninguna longitud de onda por sí sola puede crear. Ahora, los científicos han descubierto una capa que había pasado desapercibida dentro de esas plumas y que ayuda a que este extraordinario truco óptico sea posible. Un color que no existe en el arcoíris. Los colibríes de Anna machos lucen un brillante plumaje magenta en la cabeza y la garganta.
Piensa en un arcoíris. Contiene rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta, junto con los colores intermedios. Cada uno corresponde a un rango específico de longitudes de onda de la luz visible. No hay magenta en el arcoíris.
Esto se debe a que no existe una única longitud de onda para la luz magenta. A diferencia del violeta, que aparece en el extremo de longitud de onda corta del espectro visible, el magenta surge cuando nuestro sistema visual procesa una combinación de luz roja y azul. Es lo que los científicos denominan un color no espectral. Y los colibríes de Ana (Calypte anna) han desarrollado una forma particularmente elaborada de producirlo.
Estas aves, comunes en la costa del Pacífico de Norteamérica, tienen plumas de un brillante color rosa rojizo que cubren sus coronillas y gargantas. Pero basta con girar ligeramente la cabeza de un macho para que ese deslumbrante magenta se oscurezca repentinamente, casi hasta volverse negro, antes de reaparecer con un destello.
Este fenómeno se denomina iridiscencia. Ocurre porque estructuras extremadamente pequeñas reflejan selectivamente diferentes longitudes de onda de luz, de forma similar a los colores brillantes de las burbujas de jabón o las manchas de aceite.
Los colibríes no son las únicas aves con plumas iridiscentes. Los pavos reales y los estorninos son ejemplos conocidos. Los principios generales de la iridiscencia también se comprenden bien. Lo que seguía siendo un misterio era cómo los colibríes de Anna lograban reflejar simultáneamente dos partes distintas del espectro visible, produciendo un magenta tan intenso.
Una pequeña máquina óptica
Para desentrañar el misterio, los investigadores midieron la luz reflejada por las plumas de la garganta de las aves. Encontraron un pico dominante a aproximadamente 632 nanómetros, justo en la parte roja del espectro. Esto significa que las plumas reflejan con especial intensidad esta longitud de onda, que nuestros ojos perciben como luz roja.
En conjunto, estos dos picos producen el magenta brillante. El pico rojo era casi tres veces más intenso que el azul, lo que le da al color resultante su característico aspecto rosa rojizo.
Pero, ¿de dónde venía esa luz azul?
Para encontrar la pieza que faltaba, investigadores de la Universidad de Yonsei en Corea del Sur y de la Universidad de Gante en Bélgica examinaron las plumas utilizando microscopía electrónica e imágenes tridimensionales. Se centraron en las bárbulas, las diminutas ramificaciones que se extienden desde las barbas de las plumas. Dentro de cada bárbula, encontraron una intrincada disposición de estructuras aplanadas llamadas melanosomas. Estos son orgánulos que contienen melanina, el pigmento responsable de muchos colores oscuros en los animales.
Pero los melanosomas de los colibríes son inusuales. Están aplanados formando diminutas plaquetas que contienen cavidades llenas de aire, y se disponen en capas superpuestas dentro de una matriz proteica.
Cada límite entre el aire, la melanina y la proteína modifica la forma en que la luz atraviesa la pluma. Cuando la luz se refleja en las diferentes capas, algunas longitudes de onda se refuerzan entre sí, mientras que otras interfieren destructivamente.
El resultado es un reflector natural altamente selectivo. Y su secreto reside en una capa microscópica que los investigadores habían pasado por alto hasta ahora.
La capa intermedia
Investigaciones anteriores habían dividido generalmente estas estructuras en dos categorías de tamaño: melanosomas pequeños cerca de la superficie y otros más grandes debajo.
Pero los investigadores encontraron otra categoría de tamaño intermedio, que consiste en dos capas intercaladas entre las estructuras superficiales y los melanosomas más grandes y profundos. Las dimensiones eran extraordinariamente precisas. Los melanosomas más pequeños, situados en la superficie, tenían un grosor promedio de tan solo 108 nanómetros. Los intermedios medían aproximadamente 189 nanómetros, mientras que las estructuras más grandes y profundas tenían un promedio de 222 nanómetros. Para ponerlo en perspectiva, un cabello humano tiene decenas de miles de nanómetros de ancho.
Ni la capa superficial ni la capa intermedia podían producir por sí solas el distintivo pico azul. Los investigadores utilizaron simulaciones por ordenador para demostrar que el efecto óptico surgía de su interacción.
También realizaron experimentos reales. Utilizaron plasma de oxígeno para eliminar gradualmente la capa superior. Tras 60 segundos de tratamiento, el color magenta original comenzó a tornarse rojizo-anaranjado. Después de 120 segundos, las plumas adquirieron un tono amarillo-anaranjado.
Las mediciones revelaron lo que había sucedido: el pico de reflectancia azul se debilitó y finalmente desapareció, mientras que el pico rojo dominante se desplazó hacia longitudes de onda más cortas.
¿Qué ven los pájaros?
Esta historia tiene otro giro inesperado. Los pájaros no ven el mundo de la misma manera que nosotros.
Los seres humanos tienen tres tipos de células cono sensibles al color en sus ojos. Las aves suelen tener cuatro, incluyendo una sensible a la luz ultravioleta.
Básicamente, las aves (incluidos los colibríes) perciben combinaciones de colores que los humanos no podemos experimentar directamente. En un estudio de 2020 publicado en PNAS, los investigadores demostraron que los colibríes silvestres podían distinguir varias combinaciones de colores no espectrales, como ultravioleta más verde y ultravioleta más rojo.
Esto plantea una pregunta intrigante: ¿cómo se ve realmente el deslumbrante color magenta del colibrí de Anna para otro colibrí? No podemos saberlo con exactitud solo a partir del reflejo visible para el ojo humano.
Los colibríes de Anna machos utilizan las plumas iridiscentes de su garganta durante elaborados rituales de cortejo. Incluso orientan sus picados aéreos con respecto al sol para que su brillante plumaje ilumine a una posible pareja.
La nueva investigación no demuestra que la disposición particular de los melanosomas haya evolucionado específicamente para el éxito reproductivo. Pero revela cuán sofisticada puede ser la maquinaria física que subyace a estas señales visuales. Las implicaciones también pueden ir más allá de las aves.
Los ingenieros están cada vez más interesados en los colores estructurales, ya que las nanoestructuras cuidadosamente diseñadas pueden producir colores intensos sin depender de tintes convencionales. Comprender cómo los colibríes combinan diferentes picos de reflexión podría inspirar nuevos recubrimientos ópticos y materiales capaces de producir colores complejos. Por ahora, sin embargo, la naturaleza lleva una ventaja considerable.
Referencia del artículo: Sangyeop Kim et al., Mecanismo fotónico multiperiódico para la coloración magenta no espectral en las plumas del colibrí de Anna (Calypte anna), Journal of the Royal Society Interface (2026). DOI: 10.1098/rsif.2026.0601
Fuente: ZME Science.
