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可吸收99.5%光线!科学家深海中发现16种超黑鱼
一个由海洋生物学家组成的小组使用网捕捞了16种深海鱼类,这些鱼类已经进化出了对猎物和掠食者几乎看不见的能力,它们吸收了超过99%的照射在其皮肤上的光,几乎使其他深海鱼类看不见它们。,。“超黑”皮肤似乎是一种进化适应,可帮助鱼类在深海中伪装自己,深海由生物发光生物照亮。深海中潜伏着更多甚至更深的超黑鱼。
当研究人员第一次看到深海物种时,并没有立即发现他们的皮肤是超黑的。海洋生物学家凯伦·奥斯本(Karen Osborn)拍摄他们拉到水面的一种鱼标本时,才意识到这些超黑的特性。在设置了她的闪光灯并拍摄了几张照片后,她注意到一条特定的鱼在拍摄时变成了一个“黑洞”。“我试着给它拍照,我只是得到了这些剪影,”奥斯本说。“他们太可怕了。我以前试过拍深海鱼的照片,除了这些非常可怕的照片,你看不到任何细节。我怎么能把两盏闪光灯照在它们身上,而所有的光都消失了呢?”
这激起了她的兴趣,因此她和她的同事们分析了他们在墨西哥湾和加利福尼亚蒙特雷湾搜索期间收集的18种黑鱼的皮肤。
事实上,大多数深海生物都发出自己的光,称为生物发光。生物发光发光物用于吸引伴侣、分散食肉动物和吸引猎物。它们还可以暴露附近的动物,从而帮助狩猎。
不过,这却是一把“双刃剑”——捕猎别人的同时,也会暴露自己。超黑鱼们的进化思路就显得格外清奇了——研究人员发现,这些鱼的超黑皮肤在深层近乎完全的黑暗中发生了进化,以吸收猎物或掠食者发出的生物发光,从而完美隐蔽自己,并躲过捕猎提高自己的生存率。
这些生物都具有超黑皮肤,反射的可用光不到0.6%,而其中16种反射不到0.5%。他们发现的最黑暗的物种是一种比高尔夫球座还短的琵琶鱼,其能吸收非常非常多的光线,几乎没有光线反射回眼睛,反射回去的只有0.04%。
在显微镜下检查鱼皮样本后,研究人员发现,鱼皮中含有一层称为黑素体的细胞器,其中含有黑色素,黑色素是使人的皮肤着色并保护其免受日光照射的色素。而且,它们皮肤上色素填充颗粒也有着自己独特的大小、形状和排列方式。
研究人员称:“它们所做的就是制造出一种超高效、超薄的光源陷阱。光不会反弹,不能通过。”“其他正常黑色皮肤的冷血动物有着微小的珍珠状黑素体,而超黑的动物更大,更像井状黑素体。”不过,超黑鱼皮肤的这结构会更紧密——计算机模拟显示,它身上的黑素体具有吞噬掉光线的最佳几何形状。
这种鱼的超黑品质是由黑色素造成的。这种色素,也是人类皮肤的颜色,不仅丰富了鱼的皮肤,而且贯穿了鱼的整个身体。作为一种初始屏障,密集的色素细胞沿着鱼的表面形成一层,吸收大量的光。它们没有立即吸收的东西就会被推到另一个色素细胞更深的地方,而其他的色素细胞则负责处理剩下的部分。奥斯本说:“实际上,他们所做的就是制造一个超高效、非常少材料的系统,在该系统中,他们基本上可以只用颜料颗粒而不用其他任何东西来构建一个光阱。”“光不会反弹,光不会穿过。它只是进入这一层,然后就消失了。”
鱼并不是唯一已知能够捕获足够的光以产生超黑表面的动物。此前有研究人员在几只鸟和一些蝴蝶上发现了超黑的羽毛和鳞片,它们与色彩鲜艳的区域形成对比,从而使颜色显得更鲜艳。这些动物通过将黑色素层与光捕获结构结合在一起而产生效果。
这一发现有助于科学家改善伪装技术,这一技术已经越来越受到追捧。