De Mythe van het Tyndall Effect in Blauwe Vogelveren
Door: Inte Onsman, Research coördinator
MUTAVI

Research & Advies Groep
Al meer dan een eeuw zijn wetenschappers het erover eens dat blauwe veren er om dezelfde reden blauw uitzien als het blauw van de hemel.
Deze is blauw omdat gas moleculen en andere zwevende deeltjes het zonlicht juist aan de blauwe kant van het spectrum verstrooien.
Als we een ornithologische tekst of een van onze vogelhandboeken openslaan, vinden we altijd de verklaring dat blauwe veren blauw zijn vanwege het Tyndall effect dit blijkt echter onjuist te zijn.
De eerste die dit in twijfel trok was Raman (1935).
Hij veronderstelde dat de blauwe kleur in vogelveren veroorzaakt zou kunnen worden door interferentie. Blijkbaar werd zijn artikel genegeerd of bleef het verder onopgemerkt, het was n.l. pas in 1971 dat Jan Dyck, een Deense wetenschapper twee artikelen publiceerde met betrekking tot dit onderwerp.

Dyck stelde in zijn eerste publicatie dat de blauwe en blauwgroene kleuren die in de sponszône (een nieuwe naam door hem voorgesteld, vroeger bekend als bewolkte zône) in de baarden van de veren van Agapornis roseicollis in principe te danken zijn aan achtergrond schittering van de talrijke holle en verspreid liggende keratine cilinders waaruit deze zône geacht wordt te bestaan.

In de tweede publicatie van hem dat jaar, bestudeerde Dyck opnieuw stuitveren van Agapornis roseicollis en eveneens rug dekveren van Cotinga maynana met zowel de scanning- als de transmissie elektronenmicroscoop.
Hij stelde vast dat de structuur van de sponszône bij Agapornis bestaat uit een irregulair drie- dimensionaal netwerk van onderling verbonden keratine staafjes.
De met lucht gevulde ruimten bestaan eveneens uit een irregulair netwerk van onderling verbonden kanaaltjes. Deze structuur bestaat bij de Cotinga uit sferisch ruimten gelijkmatig verdeeld en onderling verbonden door een keratine matrix. (keratine is het hoofdbestanddeel van menselijke vinger-, teennagels en haar).

Dyck verklaarde dat hij al doende tot de overtuiging kwam dat de verklaring dat het blauw in veren veroorzaakt wordt door het Tyndall effect, ook wel Raleigh schittering genoemd, verkeerd was.
Hij vond het ook interessant dat de blauwe kleur die geproduceerd wordt in de sponszône van Cotinga visueel niet te onderscheiden is van die van Agapornis.

Het is daarom redelijk om aan te nemen dat de manier waarop de blauwe kleur tot stand komt bij deze twee soorten, gelijkwaardig is.

In 1998 werd een artikel gepubliceerd door Prum en medewerkers . Rick Prum is curator van het Ornithologisch Natuur Historisch Museum aan de universiteit van Kansas.
Zij hebben aangetoond dat veren er blauw uitzien om dezelfde reden als het blauw dat we kunnen zien in een olievlek op water.
Het blauw in olievlekken en vogelveren is het resultaat van het verschil in afstand die de lichtgolven moeten afleggen van zowel het oppervlak als de onderzijde van het laagje olie c.q. keratine staafjes.
Hetzelfde algemene principe gaat dus blijkbaar ook op voor veren.
Evenals Dyck in 1971, gebruikte Prum dwarsdoorsneden van veren van een Cotinga. Ook in 1999 publiceerden Prum en zijn medewerkers, inclusief Jan Dyck, nog een artikel over dit onderwerp .
Zij voerden twee- dimensionale Fourier analyses uit op de sponszône van vier verschillende kleuren bij structureel gekleurde baarden van veren van drie vogelsoorten n.l. Agapornis roseicollis, de Grasparkiet en de Gould amandine.

De mythe van het Tyndall effectnader verklaart.
– Jean Baptiste Fourier, een wiskundige, toonde aan dat elke golflengte uitgesplitst kan worden in een serie enkelvoudige sinuslijnen.
Een sinuslijn is een golf met een enkelvoudige frequentie. Zo’n lichtgolf heeft een vaste frequentie, amplitude en phase. Het uitsplitsen van een gecompliceerde golflengte in zijn samenstellende sinuslijnen wordt Fourier analyse genoemd.-
Met het gebruik van deze methode bevestigden Prum en zijn medewerkers opnieuw dat structurele kleuren in de baarden van vogelveren geproduceerd worden d.m.v. constructieve interferentie in plaats van het Tyndall effect (Raleigh schittering) zoals eerder door verschillende onderzoekers werd gesuggereerd.
Conclusie:
Er is overtuigend bewijs geleverd dat de blauwe kleur die we zien in de baarden van veren van verscheidene vogelsoorten waaronder de kanarie, geproduceerd wordt door interferentie en niet door het Tyndall effect. Wij moeten ons daarom realiseren dat de meeste vogel handboeken dit fenomeen echter verklaren als zijnde het Tyndall effect, hetgeen dus feitelijk onjuist is.

Literatuur:
[1] Auber L., (1957)
The Structures Producing “Non-Iridescent” Blue Colour in Bird Feathers
Proc.Zool.Soc.London Vol.129 no.4; blz.455-486
[2] Auber L., (1971)
Formation of ‘Polyhedral’ Cell Cavities in Cloudy Media of Bird Feathers
Proc.Roy.Soc.Edinb. Vol.74 no.2; blz.27-41
[3] Auber L., (1941)
The Colours of Feathers and their Structural Causes in Varieties of the
Budgerigar, Melopsittacus Undulatus [Shaw]
Proefschrift; blz.1-137
[4] Dyck J., (1985)
The Evolution of Feathers
Zool.Scripta Vol.14 no.2; blz.137-154
[5] Dyck J., (1971)
Structure and Colour-Production of the Blue Barbs of Agapornis roseicollis
and Cotinga maynana
Zeitschr.fur Zellforsch.Vol.115; blz.17-29
[6] Dyck J., (1966)
Determination of Plumage Colours, Feather Pigments and Structures by Means
of Reflection Spectrophotometry
Dansk Orn. Foren. Tidsskr. 60 ; blz.50-75
[7] Dyck J., (1971)
Structure and Spectral Reflectance of Green and Blue Feathers of the
Rose-Faced Lovebird (Agapornis Roseicollis)
Biol.Skrifter Vol.18 no.2; blz.5-65
[8] Dyck J., (1977)
Feather Ultrastructure of Pesquets`s Parrot Psittrichas Fulgidus
Ibis Vol.119; blz.364-366
[9] Dyck J., (1976)
Structural Colours
Proc.Int.Ornith.Congr.; blz.426-437
[10] Nissen T., (1958)
Elektronenmikroskopische Untersuchungen des Melanotischen Pigments in der
Feder des Normalen und Albinotischen Wellensittichs
Mikroskopie Vol.13; blz.1-24
[11] Prum R.O., Torres R.H., Williamson S., Dyck J., (1998)
http://home.versatel.nl/onsman1/ntyndall.htm Page 2 of 3
De mythe van het Tyndall effect 15/04/16 23:09
Coherend Light Scattering by Blue Feather Barbs.
Nature 396, blz.28-29
[12] Prum R.O., Torres R.H., Williamson S., Dyck J., (1999)
Two-dimensional Fourier Analises of the Spongy Medullary Keratin of Structurally
Coloured Feather Barbs.
Proc. Royal Society London B 266, blz.13-22
[13] Raman C.V., (1935)
The Origin of the Colours in the Plumage of Birds
Proc. Indian Acad. Sci. Sect.A; blz.1-7
©Inte Onsman
MUTAVI Research & Advies Groep
Home
http://home.versatel.nl/onsman1/ntyndall.htm Page 3 of 3