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科学家们从深海鱼类隐藏而不被发现的超黑皮肤中发现了秘密

包装的颜料颗粒帮助他们融入而不暴露他们的掩盖。

如果有一个大海的舞台管理员,穿着黑色的衣服消失在后台的黑暗中,那可能是龙鱼。或者常见的尖牙。

这些鱼生活在漆黑的海洋深处,那里没有藏身之处。即使在阳光照射不到的地方,它们仍然可以被发光的生物捕获,这些发光生物照亮了水,以便捕食。所以他们用自己的一招来逃避侦查:隐形衣。

科学家报告称,至少有16种深海鱼类进化出了超黑的皮肤,吸收了超过99.5%的照射到它们身上的光线,使它们几乎不可能从阴影中被认出来。

这些鱼将它们的消失归功于它们皮肤细胞中叫做黑素体的一小包色素。杜克大学(Duke University)和史密森尼国家自然历史博物馆(Smithsonian National Museum of Natural History)牵头的一项研究显示,在微观层面上,超黑鱼的黑素体与普通黑鱼的形状和排列方式不同。

研究人员说,这项工作可能会导致新的捕光材料的应用,从太阳能电池板到望远镜。

2020年7月16日出版的论文,在《当代生物学》杂志上,该团队使用拖网和遥控车挖掘39黑色鱼游泳一英里深的水域的蒙特雷湾和墨西哥湾,并把一艘船来研究。

用分光计来测量鱼反射的光的数量。研究人员发现,有16种皮肤的反光率低于0.5%,比普通黑色物体的颜色深20倍,反光率也低。

在鱼的族谱上,超黑现象不止一次出现。杜克大学松克·约翰森实验室的生物学博士生亚历山大·戴维斯说。

他们发现的颜色最深的鱼是一种很小的琵琶鱼,比高尔夫球座还短,它吸收了如此多的光线,以至于几乎没有任何光线。本0.04%;反射回眼睛。只有另一种黑色动物,巴布亚新几内亚的极乐鸟,有着超深的羽毛,被认为与它们相匹配。

在船上为这些鱼拍摄体面的照片是很困难的;他们的特征越来越模糊。你怎样设置相机或灯光并不重要。他们把所有的光都吸光了。史密森国家自然历史博物馆的动物学家卡伦·奥斯本说。

研究小组发现,当在电子显微镜下放大数千倍时,正常的黑色皮肤和超黑色皮肤看起来非常不同。它们的细胞内都有含有黑色素的微小结构;也就是赋予人类皮肤颜色的色素。他们说,让超黑鱼与众不同的是这些黑素体的形状和排列。

其他有正常黑色皮肤的冷血动物有微小的珍珠状黑素体,而超黑的动物更大,更呈井状。而超黑的皮肤有更紧密地挤在一起的黑素体,在身体周围形成一个连续的片状,而正常的黑色皮肤含有未着色的间隙。

研究人员运行了一些计算机模型,模拟了含有不同大小和形状的黑素体的鱼的皮肤,并发现超黑的黑素体具有吞咽光线的最佳几何形状。

黑素体被包裹在皮肤细胞中,就像一个微型口香糖机,所有的口香糖球都有合适的大小和形状,以便在机器中捕捉光线。戴维斯说。

它们超黑的伪装可能是被吃掉和被吃掉的区别,戴维斯说。由于颜色比黑色更黑,这些鱼即使在6倍的距离内也能避免被发现。

阅读深海,超黑的鱼如何消失更多的研究。

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参考文献:深海鱼类的超黑伪装。作者:alexander L. Davis, Kate N. Thomas, Freya E. Goetz, Bruce H. Robison, Sönke Johnsen和Karen J. Osborn, 2020年7月16日,当代生物学。

DOI: 10.1016 / j.cub.2020.06.044

这项工作的资金由美国国家海洋和大气局海洋探索和研究基金(NA17OAR0110208)、国防科学和工程研究生奖学金、史密森国家自然历史博物馆和杜克大学生物系提供。

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