Эти рыбы живут в чернильных глубинах океана, где негде укрыться. Даже за пределами досягаемости солнечного света их все еще можно поймать в свечении биолюминесцентных организмов, которые освещают воду для охоты. Таким образом, они избегают обнаружения с помощью собственного трюка: невидимой одежды.
Ученые сообщают, что по крайней мере 16 видов глубоководных рыб развили ультра-черную кожу, которая впитывает более 99 видов.5% падающего на них света, из-за чего их практически невозможно выделить из тени.
Эти рыбы своим исчезновением обязаны крошечным пакетикам пигмента в клетках их кожи, называемым меланосомами. По данным исследования, проведенного Университетом Дьюка и Смитсоновским национальным музеем естественной истории, меланосомы ультра-черной рыбы имеют другую форму и расположены на микроскопическом уровне, чем у обычной черной рыбы.
Исследователи говорят, что эта работа может привести к созданию новых материалов, улавливающих свет, для использования в самых разных областях, от солнечных панелей до телескопов.
Для статьи, которая будет опубликована 16 июля в журнале Current Biology, команда использовала траловую сеть и дистанционно управляемое транспортное средство, чтобы выловить 39 черных рыб, плавающих на глубину до мили в водах залива Монтерей и Мексиканского залива. и доставить их на корабль для изучения.
Используя спектрометр для измерения количества света, отраженного от кожи рыб, исследователи идентифицировали 16 видов, которые отражали менее 0.5% света, что делает их примерно в 20 раз темнее и менее отражающими, чем обычные черные предметы.
«Ультра-черный не раз возникал на генеалогическом древе рыб», – сказал первый автор Александр Дэвис, доктор биологических наук.D. студент в лаборатории Сонке Йонсена в Дьюке.
Самый темный вид, который они нашли, крошечная рыба-удильщик, не намного длиннее футболки для гольфа, впитывает столько света, что его почти нет – 0.04% – возвращается в глаза. Известно, что только одна другая группа черных животных, райские птицы Папуа-Новой Гвинеи с их ультра-темным оперением, может сравниться с ними.
Сделать приличные фотографии этих рыб на борту корабля было непросто; их особенности продолжали теряться. «Неважно, как вы настроили камеру или освещение – они просто поглощали весь свет», – сказала зоолог Карен Осборн из Смитсоновского национального музея естественной истории.
Команда обнаружила, что при тысячекратном увеличении под электронным микроскопом нормальная черная кожа и ультра-черная кожа выглядят совсем по-разному. У обоих есть крошечные структуры внутри своих клеток, которые содержат меланин – тот же пигмент, который придает цвет человеческой коже. Говорят, что отличает ультра-черную рыбу от других, так это форма и расположение этих меланосом.
У других хладнокровных животных с нормальной черной кожей есть крошечные жемчужные меланосомы, в то время как ультра-черные имеют более крупную форму, напоминающую крестики-нолики. У ультрачерной кожи есть меланосомы, которые более плотно упакованы вместе, образуя сплошной слой вокруг тела, тогда как нормальная черная кожа содержит непигментированные промежутки.
Исследователи запустили несколько компьютерных моделей, имитирующих кожу рыбы, содержащую меланосомы разных размеров и форм, и обнаружили, что ультрачерные меланосомы имеют оптимальную геометрию для поглощения света.
Меланосомы упакованы в клетки кожи «как крошечный аппарат для жевательной резинки, где все жевательные резинки имеют правильный размер и форму, чтобы улавливать свет внутри машины», – сказал Дэвис.
По словам Дэвиса, их ультра-черный камуфляж может быть разницей между едой и приемом пищи.
Будучи чернее черного, эти рыбы избегают обнаружения даже на шестикратных более коротких дистанциях.