Эти рыбы поглощают 99,5% света, попадающего на них

В глубоком море нет света. В результате вода почти замерзает и содержит очень мало кислорода. Вместе с тем, на глубине более 200 метров под поверхностью океана вес воды над ней создает такое огромное давление, что оно может быть в 1000 раз больше, чем на поверхности.

Но даже в такой неблагоприятной обстановке жизнь все еще существует. К ней относятся коралловые рифы, которые формируют живые сообщества вокруг извержений земной коры, а также множество морских существ, выглядящих как пришельцы.

Тем не менее, там не совсем темно в глубоком океане. В то время как солнечный свет давно угас, блокируемый слоями воды, биолюминесцентные глубоководные существа иногда включают свет – и это может создавать неудобства для тех, кто предпочитает счастливо жить в полной темноте.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, группа исследователей во главе с Карен Осборн, зоологом из Смитсоновского института, определила 16 новых видов глубоководных рыб, кожа которых настолько черная, что отражает менее 0,5% света, попадающего на нее.

«Прозрачность и зеркальные поверхности – обычные камуфляжные стратегии при рассеянном солнечном освещении мелких вод – заметны при освещении направленными биолюминесцентными источниками из-за отражения от поверхности тела», – пишут исследователи в статье. «Пигментация позволяет животным поглощать свет от биолюминесцентных источников, делая их визуально необнаружимыми на темном фоне глубокого моря».

Чтобы выяснить, как глубоководные рыбы достигают своего необычайного камуфляжа, исследователи собрали образцы тканей с помощью исследовательского судна Western Flyer недалеко от залива Монтерей в Калифорнии и исследовали их под микроскопом. То, что они нашли, было довольно впечатляющим.

Различия в коже и цвете волос человека обусловлены содержанием меланина, пигмента, продуцируемого меланосомами в клетках меланоцитов.

У недавно идентифицированных глубоководных рыб меланосомы сосредоточены в тонком слое прямо в верхней части поверхности кожи. Их уникальное распределение образует высокоэффективную структурную световую ловушку, предотвращающую отражение света и, таким образом, скрывающую рыбу.

Это изящное пигментное расположение скрывает рыб до такой степени, что они становятся практически невидимыми в глубоком океане. Эти рыбы настолько черные, что исследователям приходилось кропотливо размещать стробоскопы как раз для того, чтобы сфотографировать рыбу, например, это поразительное изображение тихоокеанского черного дракона:

Единственными другими позвоночными, у которых есть ультра-черные особенности, являются 5 видов райских птиц, чьи ультра-черные перья также поглощают 99,95-99,7% поступающего света. Существуют также некоторые бабочки, которые имеют определенные части своих крыльев ультра-черного цвета, создавая удивительный контраст с их яркими крыльями. Вместо того, чтобы маскироваться, эти бабочки стремятся быть замеченными противоположным полом, как и райские птицы.

Смотрите: Чтобы сделать ультра-черные легкие материалы, подумайте о бабочке

Тем не менее, ни один натуральный камуфляж не может сравниться с мраком Vantablack, искусственным материалом, разработанным в MIT. Изготовленный из углеродных нанотрубок, Vantablack поглощает 99,965% света.

Примечательно, что многие из этих 16 глубоководных ультра-черных рыб не связаны между собой. Согласно новому исследованию, нет единого общего предка рыбы, предполагающего, что структуры пигмента-ловушки света развивались независимо – что ученые называют конвергентной эволюцией.

Они также используют камуфляж для различных целей. Некоторые ультра-черные рыбы полагаются на камуфляж, чтобы не быть добычей хищников, другие используют его, чтобы найти добычу и стать более эффективными хищниками.

Один из видов, пугающе выглядящая рыба-нить-дракон, имеет ультра-черный камуфляж только в молодости. После того, как он созревает, он может выйти из укрытия и выполнять свою роль хищника вершины глубокого открытого моря.

Исследователи уверены, что свойства ультра-темной кожи можно имитировать, чтобы получить искусственные материалы, которые могут быть полезны в камерах, камуфляже и высокочувствительных телескопах.

DOI: 10.1016/j.cub.2020.06.044