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可吸收99.5%光線!科學(xué)家深海中發(fā)現(xiàn)16種超黑魚
一個(gè)由海洋生物學(xué)家組成的小組使用網(wǎng)捕撈了16種深海魚類,這些魚類已經(jīng)進(jìn)化出了對(duì)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。,?!俺凇逼つw似乎是一種進(jìn)化適應(yīng),可幫助魚類在深海中偽裝自己,深海由生物發(fā)光生物照亮。深海中潛伏著更多甚至更深的超黑魚。
當(dāng)研究人員第一次看到深海物種時(shí),并沒有立即發(fā)現(xiàn)他們的皮膚是超黑的。海洋生物學(xué)家凱倫·奧斯本(Karen Osborn)拍攝他們拉到水面的一種魚標(biāo)本時(shí),才意識(shí)到這些超黑的特性。在設(shè)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(shí)變成了一個(gè)“黑洞”?!拔以囍o它拍照,我只是得到了這些剪影,”奧斯本說?!八麄兲膳铝?。我以前試過拍深海魚的照片,除了這些非??膳碌恼掌?,你看不到任何細(xì)節(jié)。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?cè)谀鞲鐬澈图永D醽喢商乩诪乘阉髌陂g收集的18種黑魚的皮膚。
事實(shí)上,大多數(shù)深海生物都發(fā)出自己的光,稱為生物發(fā)光。生物發(fā)光發(fā)光物用于吸引伴侶、分散食肉動(dòng)物和吸引獵物。它們還可以暴露附近的動(dòng)物,從而幫助狩獵。
不過,這卻是一把“雙刃劍”——捕獵別人的同時(shí),也會(huì)暴露自己。超黑魚們的進(jìn)化思路就顯得格外清奇了——研究人員發(fā)現(xiàn),這些魚的超黑皮膚在深層近乎完全的黑暗中發(fā)生了進(jìn)化,以吸收獵物或掠食者發(fā)出的生物發(fā)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn),魚皮中含有一層稱為黑素體的細(xì)胞器,其中含有黑色素,黑色素是使人的皮膚著色并保護(hù)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(dú)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(huì)反彈,不能通過?!薄捌渌:谏つw的冷血?jiǎng)游镉兄⑿〉恼渲闋詈谒伢w,而超黑的動(dòng)物更大,更像井狀黑素體。”不過,超黑魚皮膚的這結(jié)構(gòu)會(huì)更緊密——計(jì)算機(jī)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(zhì)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(gè)身體。作為一種初始屏障,密集的色素細(xì)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(huì)被推到另一個(gè)色素細(xì)胞更深的地方,而其他的色素細(xì)胞則負(fù)責(zé)處理剩下的部分。奧斯本說:“實(shí)際上,他們所做的就是制造一個(gè)超高效、非常少材料的系統(tǒng),在該系統(tǒng)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(gòu)建一個(gè)光阱?!薄肮獠粫?huì)反彈,光不會(huì)穿過。它只是進(jìn)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(chǎn)生超黑表面的動(dòng)物。此前有研究人員在幾只鳥和一些蝴蝶上發(fā)現(xiàn)了超黑的羽毛和鱗片,它們與色彩鮮艷的區(qū)域形成對(duì)比,從而使顏色顯得更鮮艷。這些動(dòng)物通過將黑色素層與光捕獲結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起而產(chǎn)生效果。
這一發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家改善偽裝技術(shù),這一技術(shù)已經(jīng)越來越受到追捧。