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可吸收99.5%光線!科學家深海中發現16種超黑魚
一個由海洋生物學家組成的小組使用網捕撈了16種深海魚類,這些魚類已經進化出了對獵物和掠食者幾乎看不見的能力,它們吸收了超過99%的照射在其皮膚上的光,幾乎使其他深海魚類看不見它們。,。“超黑”皮膚似乎是一種進化適應,可幫助魚類在深海中偽裝自己,深海由生物發光生物照亮。深海中潛伏著更多甚至更深的超黑魚。
當研究人員第一次看到深海物種時,并沒有立即發現他們的皮膚是超黑的。海洋生物學家凱倫·奧斯本(Karen Osborn)拍攝他們拉到水面的一種魚標本時,才意識到這些超黑的特性。在設置了她的閃光燈并拍攝了幾張照片后,她注意到一條特定的魚在拍攝時變成了一個“黑洞”。“我試著給它拍照,我只是得到了這些剪影,”奧斯本說。“他們太可怕了。我以前試過拍深海魚的照片,除了這些非常可怕的照片,你看不到任何細節。我怎么能把兩盞閃光燈照在它們身上,而所有的光都消失了呢?”
這激起了她的興趣,因此她和她的同事們分析了他們在墨西哥灣和加利福尼亞蒙特雷灣搜索期間收集的18種黑魚的皮膚。
事實上,大多數深海生物都發出自己的光,稱為生物發光。生物發光發光物用于吸引伴侶、分散食肉動物和吸引獵物。它們還可以暴露附近的動物,從而幫助狩獵。
不過,這卻是一把“雙刃劍”——捕獵別人的同時,也會暴露自己。超黑魚們的進化思路就顯得格外清奇了——研究人員發現,這些魚的超黑皮膚在深層近乎完全的黑暗中發生了進化,以吸收獵物或掠食者發出的生物發光,從而完美隱蔽自己,并躲過捕獵提高自己的生存率。
這些生物都具有超黑皮膚,反射的可用光不到0.6%,而其中16種反射不到0.5%。他們發現的最黑暗的物種是一種比高爾夫球座還短的琵琶魚,其能吸收非常非常多的光線,幾乎沒有光線反射回眼睛,反射回去的只有0.04%。
在顯微鏡下檢查魚皮樣本后,研究人員發現,魚皮中含有一層稱為黑素體的細胞器,其中含有黑色素,黑色素是使人的皮膚著色并保護其免受日光照射的色素。而且,它們皮膚上色素填充顆粒也有著自己獨特的大小、形狀和排列方式。
研究人員稱:“它們所做的就是制造出一種超高效、超薄的光源陷阱。光不會反彈,不能通過。”“其他正常黑色皮膚的冷血動物有著微小的珍珠狀黑素體,而超黑的動物更大,更像井狀黑素體。”不過,超黑魚皮膚的這結構會更緊密——計算機模擬顯示,它身上的黑素體具有吞噬掉光線的最佳幾何形狀。
這種魚的超黑品質是由黑色素造成的。這種色素,也是人類皮膚的顏色,不僅豐富了魚的皮膚,而且貫穿了魚的整個身體。作為一種初始屏障,密集的色素細胞沿著魚的表面形成一層,吸收大量的光。它們沒有立即吸收的東西就會被推到另一個色素細胞更深的地方,而其他的色素細胞則負責處理剩下的部分。奧斯本說:“實際上,他們所做的就是制造一個超高效、非常少材料的系統,在該系統中,他們基本上可以只用顏料顆粒而不用其他任何東西來構建一個光阱。”“光不會反彈,光不會穿過。它只是進入這一層,然后就消失了。”
魚并不是唯一已知能夠捕獲足夠的光以產生超黑表面的動物。此前有研究人員在幾只鳥和一些蝴蝶上發現了超黑的羽毛和鱗片,它們與色彩鮮艷的區域形成對比,從而使顏色顯得更鮮艷。這些動物通過將黑色素層與光捕獲結構結合在一起而產生效果。
這一發現有助于科學家改善偽裝技術,這一技術已經越來越受到追捧。