Биологи выяснили, как рыбы получают радужную окраску без использования пигментов

Популярные аквариумные рыбки — стеклянные сомики Kryptopterus vitreolus — не производят пигментов и почти полностью прозрачны. В воде отчетливо видны лишь их головы и спина, которая при определенных условиях начинает переливаться всеми цветами радуги. Такую иридесцентную окраску демонстрируют и некоторые другие животные. Радужные цвета можно найти у птичьих перьев, раковин моллюсков, крыльев бабочек, чешуи рептилий. Обычно они связаны с особыми микроскопическими структурами на поверхности.

В отличие от пигментной окраски, которая возникает благодаря поглощению фотонов определенных длин волн и отражению других, структурная вызывается их интерференцией после отражения от разных участков микроструктур. Однако у сомиков K. vitreolus чешуя прозрачна и свободно пропускает свет, поэтому их иридесценция до сих пор оставалась загадкой. Решить ее удалось лишь недавно, о чем сообщается в новой статье, опубликованной в журнале PNAS.

Цибинь Чжао (Qibin Zhao) и его коллеги из Шанхайского университета Цзяотун исследовали разные ткани стеклянных сомиков под микроскопом, чтобы увидеть, где именно в них скрываются структуры, способные манипулировать фотонами. Ни в чешуе, ни в коже их не было, зато такие элементы нашлись в мускулах рыб. Их саркомеры — участки, где соединяются белковые нити, обеспечивающие мышечные сокращения — прозрачны и работают как микроскопические призмы, разлагая падающее излучение на отдельные цвета.

До сих пор такой механизм возникновения окраски не был известен в живой природе, хотя возможно, что подобным образом способны работать саркомеры и некоторых других рыб. Но лишь у стеклянных сомиков с их крошечным телом и прозрачной кожей этот эффект может проявляться наглядно, позволяя спинкам переливаться радужными цветами.