在深海的黑暗中,阳光几乎无法触及,一束光线的照射都可能暴露动物的位置。科学家们现在发现了至少16种超黑鱼类,每种都配备有专门的皮肤,使它们在黑暗中狩猎或隐藏时能够躲避探测。吸收99.95%的所有光子,这种比黑色更黑的外观在海洋的昏暗背景下创造了一种隐形斗篷。即使在强烈的聚光灯下,这些生物也只显现出轮廓。
Anoplogaster cornuta,更为人所知的名字是普通尖牙鱼。(Karen Osborn/史密森尼学会)
这最初引起了Karen Osborn的兴趣。作为史密森尼国家自然历史博物馆的研究动物学家,她对从深海中拉出的引人注目的黑鱼拍照感到沮丧。
“无论你如何设置相机或灯光——它们只是吸收了所有的光,”Osborn说。
Osborn和她的同事们将对这些鱼的兴趣带到了实验室,他们仔细分析了在墨西哥湾和加利福尼亚蒙特雷湾拖网捕捞期间收集的18种黑鱼的皮肤。
这些生物都有一种超黑的外观,反射不到0.6%的可用光,其中16种物种反射不到0.5%。此外,这种超黑皮肤遍布全身,在深海的几乎完全黑暗中,这种黑暗斗篷可能进化为吸收来自猎物或捕食者的生物发光光。
Idiacanthus antrostomas,更为人所知的名字是太平洋黑龙。(Karen Osborn/史密森尼学会)
“这种低反射率使深海鱼类与已知的最黑动物相当,”作者写道,“超过了超黑蝴蝶(0.06%–0.5%反射率),并与最黑的极乐鸟(0.05%–0.31%反射率)相等。”
事实上,这些鱼的皮肤黑色几乎与Vantablack相当,Vantablack吸收了99.96%的光——曾经是科学已知的最黑材料。
分析这种令人难以置信的鱼皮结构,研究人员发现色素细胞紧密堆积在一起,几乎没有间隙,几乎像一个糖果机。
在一种物种中,这种超黑皮肤实际上是在肠道周围发现的,这可能用于隐藏最近生物发光零食的光芒。
“他们实际上做的是制造一个超级高效、超薄的光阱,”Osborn解释道。
“光不会反弹回来;光不会穿透。它只是进入这个层次,然后就消失了。”
Idiacanthus antrostomas,更为人所知的名字是太平洋黑龙。(Karen Osborn/史密森尼学会)
虽然水面上其他超黑动物使用类似的反光色素,但它们还依赖于皮肤内的其他光捕捉结构。
Osborn说,这是我们第一次发现一种仅使用色素本身来控制未吸收光的动物。而且这似乎相当常见。在16种远缘相关的鱼类中,研究人员发现光散射是由黑素体本身引起的,而不需要其他结构。
理解这种简单而高效的系统如何工作可以帮助我们改进自己的伪装技术,这种技术越来越受到追捧。
“与其构建某种捕光结构,如果你能制造出合适大小和形状的吸收色素,你可能会以更低的成本和更少的脆弱性实现相同的吸收,”Osborn说。
这项研究发表在《当代生物学》上。