В океані знайшли найбільшу чорну рибу

Опубликованно 25.07.2020 00:08

В самих темних глибинах океану, куди проникає мало або зовсім немає світла з поверхні, процвітають незвичайні істоти, багато з яких створюють свій власний світ за допомогою біолюмінесценції, щоб полювати за здобиччю, серед іншого. Але кілька видів риб розвинули протилежну стратегію виживання: вони є ультрачерными, поглинаючи майже весь світ, який падає на їх шкіру, відповідно до нової статті в Current Biology.

Карен Осборн з Музею природної історії Смітсонівського інституту була заінтригована істотами, виявивши, що вона не могла відобразити цих ультрачорних риб на камеру під час роботи. Вона намагалася сфотографувати зразки, спіймані в глибоководних тралових мережах команди. "Два примірники, Anoplogaster cornuta і Idiacanthus antrostomus, були єдиними двома рибами протягом шести років польових робіт, на яких я зміг отримати пристойні фотографії", - сказав Осборн Арсу.

Для цього вона використовувала цифрову дзеркальну фотокамеру Canon Mark II і 65-мм макрооб'єктив з чотирма стробоскопами, а потім перевірила різні настройки освітлення, зробивши безліч фотографій. Нарешті, вона скоригувала контраст і застосувала фільтр верхніх частот до зображень, щоб краще виділити деталі. Цього було недостатньо для захоплення більшості зразків, виловлених в траловой мережі. "За ці роки я видалила тисячі невдалих знімків інших риб як даремні, тому що не змогла показати деталі на фотографіях", - додала вона. "Неважливо, як ви налаштували камеру або освітлення - вони просто поглинули весь світ. Хотілося б, щоб у мене було декілька з них, щоб проілюструвати це".

Щоб з'ясувати, чому це так, Осборн об'єднався з біологом з Університету Дьюка, Сонке Йонсеном, серед інших, і лабораторні вимірювання показали, що ці ультрачерные риби дійсно поглинають більше 99,5% будь-якого світла, що потрапляє на шкіру. Це зручна адаптація для виживання в темних морських глибинах, де навіть декілька фотонів світла - скажімо, від голодних прилеглих биолюминесцентных організмів - можуть підказати положення риби хижакові.

Дослідники також відкрили секрет цього високоефективного поглинання світла: меланін, пігмент, який також міститься в шкірі людини і захищає нас від ушкодження сонячним світлом. Меланін вводиться в гранули, відомі як меланосоми, які, в свою чергу, містяться в клітинах, відомих як меланофоры. За словами Осборна, вони утворюють суцільний шар в дермі (більш глибокі шари шкіри). "Таке розташування забезпечує безперервний і безперервний шар клітин, що містять пігменти, і гарантує, що цей шар - перше, з чим стикається світло, що потрапляє на рибу", - сказала вона. "Пігмент ефективно поглинає більшу частину світла, що потрапляє на гранулу".

Розмір і форма цих гранул також мають значення, так як вони розсіюють будь світло, який не відразу поглинається в пігментний шар, так що він може поглинатися сусідніми клітинами, що містять пігмент. По суті, це дуже тонка, високоефективна світлова пастка. "Сама чорна риба була такою ж чорною, як VantaBlack", - сказав Осборн, тобто така ж чорна, як одне з найтемніших речовин, відомих досі. "VantaBlack затримує світло в щільно упакованих вуглецевих микротрубочках, в той час як ці риби поглинають світло з допомогою пігменту і роблять це надзвичайно ефективно, оптимізуючи розмір, форму і упаковку самих пігментних гранул".

"Практично у всіх ультра-чорних матеріалах потрібно розсіювати і поглинати світло", - сказав співавтор Олександр Девіс, аспірант. "У всіх інших тварин, про яких ми знаємо, розсіяння в ультра-чорної забарвленні походить від хітиновою або кератинової матриці, як луска пташиного пера або метелики, а поглинання відбувається від меланіну, вбудованого в ці матриці. У цих риб розсіяння і поглинання відбуваються від самих меланосом. Це робить механізм трохи простіше, тому що немає необхідності в структурному каркасі".

Деякі ультрачерные види, мабуть, незалежно розвинули одну і ту ж адаптацію. Осборн і її колеги виявили ці пігментні патерни у 16 віддалено споріднених видів. Кінцева мета дослідження - прийняти аналогічно ефективну конструкцію для виробництва ультрачорних матеріалів, таких як внутрішні покриття для телескопів, камер та іншого світлочутливого обладнання.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що вчені виявили першу в світі теплокровную рибу.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии