«Невидимость» рыб-топориков объяснило строение чешуек — Naked ScienceNaked Science
04.05.2017, 11:55
5 минут
Naked Science
19

«Невидимость» рыб-топориков объяснило строение чешуек

Исследователи из Пенсильванского университета пришли к выводу, что уникальную маскировку топориковых (Sternoptychidae) обеспечивает специфическая двухслойная структура чешуи.

giphy

Рыбы-топорики — семейство глубоководных рыб, включающее в себя 73 вида, которые распространены в субтропических и тропических водах Индийского, Атлантического и Тихого океанов. Объектом изучения новой работы стали представители рода Argyropelecus, обладающие крупными телескопическими глазами и серебристой окраской. Днем эти рыбы остаются в афотической зоне на глубине порядка 3600 метров, а ночью приближаются к поверхности воды на 50–100 метров, где поедают более мелких рыб и ракообразных. На брюхе топориковых расположены фотофоры, излучающие зеленоватый свет таким образом, что рыба становится менее заметной на фоне света при взгляде снизу.

 

Схожими биолюминесцентными органами обладают рыба-мичман (Porichthys notatus) и сверкающий кальмар (Watasenia scintillans). Однако, в отличие от них, чешуя Argyropelecus напоминает матовую сторону алюминиевой фольги и состоит из субволновых диэлектрических структур, формирующих сложную сеть чешуек. Более глубокий слой кожи при этом содержит эллиптические в поперечном сечении, а поверхностный — прямоугольные клетки, ориентированные вдоль дорсовентральной оси (от спины к брюху). Чтобы прояснить роль такого строения в маскировке, американские ученые провели серию экспериментов, в рамках которых направляли на чешую рыб лазерные лучи и сравнивали ее со спектралоном и алюминием.

 

Микрофотография чешуи рыбы-топорика и схема ее пространственной организации / ©Eric Rosenthal et al., The Journal of the Royal Society Interface, 2017

 

Спектралон изготавливается путем спекания политетрафторэтилена (PTFE) — полимера, известного под маркой «Тефлон», — благодаря чему имеет чрезвычайно высокую и равномерную отражательную способность в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах электромагнитного излучения. Результаты «облучения» чешуи и сравнения показали, что при попадании света на боковую часть тела рыб, значительная часть его рассеивается по дуге в передне-заднем направлении, причем траектория не зависит от угла падения. При взгляде на Argyropelecus в воде наблюдатель видит пространство перед и за рыбой, но не ее саму. Кроме того, часть света рассеивается за счет двулучепреломляющей структуры кожи и фотофоров.

 

По мнению исследователей, подобная система обеспечивает топориковых надежным камуфляжем как при освещении биолюминесцентными органами хищников, так и при солнечном свете. Ранее другая группа ихтиологов из США выяснила, почему многим менее экзотическим рыбам также удается скрываться от нападения. Оказалось, что гуаниновые пластинки в чешуе рассеивают поляризованный свет — и способность видеть его не помогает, но мешает хищникам в охоте. Помимо маскировки морские животные используют и другие способы защиты. Так, по одной из гипотез, выделение специфических химических веществ в ответ на атаку может служить «приглашением» для других хищников и провокации конфликта.

 

Статья опубликована в The Journal of the Royal Society Interface.

21 октября
5 минут
ТюмГУ

Педагоги ТюмГУ разработали методические рекомендации к урокам астрономии по теме «Космонавтика и небесная механика» на основе игровых миссий подлинного симулятора Kerbal Space Program.

21 октября
3 минуты
Мария Азарова

Эта археологическая находка стала крупнейшей в Египте с XIX века.

Вчера, 18:56
5 минут
Полина Гершберг

Благодаря комбинации двух программ для анализа геномов в опухолях удалось обнаружить неожиданные патогены, которые могут быть ассоциированы с раком.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

17 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Американские военные намерены получить прототип инновационного орудия в 2023 году.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.