Найдена ультрачёрная рыба, которая поглощает 99,5% света

Похоже, что это более эффективный метод, чем те, которыми пользуются другие животные, и эта находка может помочь в будущих достижениях в области оптических и камуфляжных технологий.

Открытие было сделано командой во главе с учеными из Смитсоновского университета и Университета Дьюка. Они обнаружили, что рыбы поглощают 99,5% всего света, что делает их похожими на силуэты даже при прямом свете. И это не просто один умный вид – эта методика была обнаружена у 16 ??различных, отдаленно связанных видов.

В этом есть смысл. Эти рыбы были обнаружены на океанских глубинах ниже 200 м, в чернильно-черной темноте за пределами досягаемости солнечного света. Многие животные адаптировались к этой среде, создавая собственный свет, называемый биолюминесценцией, который можно использовать для привлечения пищи, спаривания или для освещения хищников и добычи, скрывающейся в темноте.

Таким образом, для других видов сочетание с черным фоном стало эффективной стратегией выживания. Поглощение почти каждого фотона света, попадающего на неё, является отличным способом повысить шансы не быть съеденным и не напугать её собственную еду. Команда нашла доказательства того, что рыбы используют этот механизм и тем, и другим способами.

Тем временем тихоокеанский черный дракон - грозное существо, сочетающее ультра-черную кожу с биолюминесцентной приманкой. Таким образом, их собственный свет не отражается от их кожи, и не отпугивает добычу. У этой рыбы даже есть прозрачные, антиотражающие зубы.

Чтобы точно выяснить, как рыбе удается так эффективно впитывать свет, команда внимательно изучила образцы, полученные из глубинных траловых сетей. Они обнаружили, что ключом является меланин, светопоглощающий пигмент, который также естественным образом затемняет кожу человека в различной степени.

Оказывается, у этих рыб очень высокий уровень меланина в коже, и это устроено особенно интересным образом. Пигментные клетки состоят из плотно упакованных отсеков, меланосом, которые из-за своего размера, формы и расположения расходуют очень мало света. То, что они не поглощают сами, они отклоняют к другим меланосомам.

«По сути, они сделали сверхэффективную сверхтонкую световую ловушку», - говорит Карен Осборн, ведущий исследователь. «Свет не проходит. Он просто входит в этот слой и пропадает».

Тот же самый принцип работает в других ультрачёрных материалах, как натуральных, так и искусственных, но по словам команды, версия рыбы намного эффективнее. Некоторые райские птицы, например, имеют чрезвычайно черные перья, с помощью которых они контрастируют с яркими цветами для привлечения партнеров. Поверхность перьев состоит из микроскопических структур в форме бутылочек, которые рассеивают свет между ними. Искусственные материалы, такие как Vantablack, работают примерно так же, рассеивая свет между углеродными нанотрубками.

Команда говорит, что система на основе меланина, используемая рыбой, намного меньше и механически проще. Это может помочь в разработке дизайна будущих ультрачёрных материалов, которые будут намного тоньше, долговечнее и дешевле, чем доступные в настоящее время.

«Это единственная известная нам система, которая использует сам пигмент для контроля любого изначально непоглощенного света», - говорит Осборн. «Вместо того чтобы строить какую-то структуру для удержания света, нужно сделать абсорбирующий пигмент нужного размера и формы, и можно добиться такого же поглощения, но намного дешевле и сделать материал гораздо менее хрупким».

Исследование было опубликовано в журнале Current Biology.