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吸掉99.9%光的深海鱼:近在眼前都看不见 landsca

2018-05-30 21:11 网络整理 安全 编辑:admin 浏览数:草根网

 据《国家地理》报道,在黑暗的海洋深处,鱼类已演化出一种隐匿战略,让猎物几乎看不见——让自己变得很黑很黑...

据《国家地理》报道,在黑暗的海洋深处,鱼类已演化出一种隐匿战略,让猎物几乎看不见——让自己变得很黑很黑。科学家们发现,关键在于它们体表复杂的纳米结构能够捕捉入射光子,有些深海鱼的光吸收率可高达99.9%。

在浩瀚而黑暗的海洋中,鱼的伪装技术提升到了新的水平。蝰鱼等生物则演化得更黑,黑到近在眼前你却看不见。

杜克大学的海洋生物学家松克·约翰森(Sonke Johnsen)指出,“当你观察它们时,尤其在水中,它就像宇宙中的一个洞。”他主要研究深海生物。

这些“超黑鱼类”(深色深海生物的统称)如何让身体有效地隐匿起来?科学家们正对此展开研究。

约翰森及其同事凯伦·奥斯本(Karen Osborn)发现,鱼类皮肤中复杂的纳米结构能够捕捉入射光子,并吸收几乎所有照到它们身上的光线。今年1月,该团队在综合与比较生物学学会(Society for Integrative and Comparative Biology)年会上介绍了他们的研究成果。奥斯本同时也是史密森尼国家自然历史博物馆的无脊椎动物学家。

他说,“我们原本以为这些鱼身上存在大量的色素。后来我们发现,它们的隐匿特性相当有组织性,从而让身体尽可能地变黑。”

在恒久黑暗的海洋深处,为什么拥有这种光学特征是必要的?

光子被困 如同游戏机中的弹球

由于深海中的食物很稀少,捕食局面很惨烈。琵琶鱼等动物已进化出一系列搜索猎物的工具,如,能够探测移动物体的须状棘(whiskery spine)。

许多海底生物还能用发光器官来扫射周边环境。

约翰森指出,“想象一下这样一个世界,你打开手电筒,但照不到任何东西。只不过偶尔它也会被某种生物撞到,就像被雷达命中一样。”

深海鱼类唯一的防御机制就是效仿广阔的海水。他表示,“基本上必须吸收所有照到身上的光线。”

约翰森表示,为了吸收所有光线,仅有大量黑色素是不够的。关键是皮肤的表面。

如果鱼的皮肤光滑而构造简单,可见光子就会反射到饥饿掠食者的眼中。但表面结构越复杂,光子就越有可能被困住,就像弹球在游戏机中那样弹跳。

在最近的实验中,奥斯本查看了从野外收集的七种超黑鱼类的表面结构。她发现了一小块黑色素(与人体内的黑色素相同)以令人眼花缭乱的微观结构排列,仿佛一种非常棘手的弹球游戏,光线根本没有机会逃逸。

根据约翰森和奥斯本的研究,一些超黑鱼类的光吸收率高达99.9%。换言之,每1000个光子中只有1个能够逃脱。

最黑的生物是什么?

超黑鱼类是人类已知的最黑生物之一。

澳大拉西亚的天堂鸟目前高居“最黑生物”的榜首,其羽毛的光吸收率最高可达99.95%。

科学家们认为,雄性羽毛上的复杂微观结构是由于黑色有助于突出翅膀上的鲜艳斑点,从而吸引雌鸟。

耶鲁大学的鸟类学家理查德·普鲁姆(Richard Prum)对这些深海鱼类的吸光“新机制”感到印象深刻。

普鲁姆解释道,“在鸟类羽毛和蝴蝶鳞片中,基本上都存在能够吸收光线的微型孔洞。”但是超黑鱼类拥有自身的内部光学机制,即通过色素颗粒吸收光线。

目前一些科学家致力于为照相机、望远镜和太阳能电池板等产品打造合成超黑材料,而且目前这类技术的生产成本高昂。这种独特的结构有望在这一领域得到应用。

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