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深海鱼类为避免被捕食演化出对策:让敌人视而不见

单须刺巨口鱼(threadfin dragonfish)生活在东大西洋深度3200公尺以下的海里。 PHOTOGRAPH BY SONKE JOHNSEN

单须刺巨口鱼(threadfin dragonfish)生活在东大西洋深度3200公尺以下的海里。 PHOTOGRAPH BY SONKE JOHNSEN

太平洋真巨口鱼(Eustomias pacificus) 是一种生活在夏威夷群岛附近海域的巨口鱼。 PHOTOGRAPH BY SONKE JOHNSEN

太平洋真巨口鱼(Eustomias pacificus) 是一种生活在夏威夷群岛附近海域的巨口鱼。 PHOTOGRAPH BY SONKE JOHNSEN


视频:这种新品种的狮子鱼科(Liparidae)鱼类可以承受比1600头大象站在头上还要大的水压。

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:Elizabeth Anne Brown 编译:蔡雅铃):在黑漆漆的海底深处,鱼类为了避免被捕食所演化出的对策就是让敌人视而不见。

在辽阔且一片漆黑的海里,鱼类所采取的伪装技巧已达到了炉火纯青的地步。它们是如何融入一片空无?

凸齿鱼(viperfish)与类似的生物为了避免被看见,体色演化成比黑色还要黑。

「当你看着它们,特别是在水中,就好像是看着宇宙里的一个洞。」研究深海生物的杜克大学(Duke University)海洋生物学家松克.强森(Sönke Johnsen)说。

科学家正试着了解这些统称为「超黑鱼类」(super black fish)的幽暗深海生物是如何让身体消失不见的。

在一份新的研究里,强森与同事凯伦.奥斯本(Karen Osborn)发现这些鱼类表皮上复杂的奈米结构能捕捉进入的光子,以至照到它们身上的光几乎全部被吸收。这个团队1月在整合与比较性生物学学会(Society for Integrative and Comparative Biology)的年度大会上发表了他们的研究成果。

「我们本来单纯以为它们黑色素的含量很多,」在史密森尼国立自然史博物馆(Smithsonian’s National Museum of Natural History)担任无脊椎动物学家的奥斯本说道。 「后来才发现是因为井然有序的色素结构才能表皮如此黑暗。」

然而这种光学的诡计,在无边的黑暗中,真有其必要性?

深海弹珠台

深海中食物稀少,什么都可以吃。像深海鮟鱇鱼这种动物就演化出大量的工具来搜寻猎物,例如如用来侦测动作的须状鳍条。

许多动物还会用发光器(photophores)扫描四周,那是一种能制造光线的生物性发光器官。

「你可以想像一个世界,在那里用手电筒四处照,却没有光线会反射回来。」强森说:「除非偶尔有东西撞上光束,那几乎就像是雷达命中一般。」

深海鱼类唯一的防卫方式就是模拟无处不在的水。 「基本上你得吸收打到你身上的所有探照光。」他说。

要吸收全部的光线,拥有很多黑色素还不够。关键是在皮肤表面。

如果鱼的表皮简单又光滑,光子会马上弹开并落入饥饿猎食者虎视眈眈的眼里。但表面结构愈是复杂,光子就愈容易被困住,它们会像陷在弹珠台里的弹珠一样四处弹跳。

在最近的实验里,奥斯本在检视所捕获的七种野生超黑鱼类的表皮组织后,发现人类也有的黑色素(melanin)在鱼皮内会以细微的小囊排列成复杂到令人炫目的显微结构,形成极度困难的弹珠台游戏,光根本不可能离开。

根据强森与奥斯本的研究,某种超黑鱼类对光的吸收率高达99.9%,也就是说,每1000个光子只有一个能逃脱。

极致黑

这些超黑鱼类可真是「暗黑系」的成员之一啊,它们距离人类已知的最黑生物相差并不远。

澳大拉西亚(Australasia)的天堂鸟目前是极致黑的纪录保持者,它们的羽毛可99.95%的光线。

科学家认为雄鸟羽毛演化出复杂的显微结构是因为黑色更能凸显出身上亮色的斑点,而最终的目的自然是为了吸引母鸟。

耶鲁大学(Yale University)的鸟类学家理察.布姆(Richard Prum)对深海鱼类用来吸收光线的新颖机制印象深刻。

「在鸟类的羽毛或蝴蝶的鳞片上,基本上是以微尺度的凹洞来捕捉光线,」布姆解释道,但是超黑鱼类则是利用自身固有的光学结构以色素微粒来吸收光线。

超级黑可应用在相机、望远镜和太阳能板等产品上,因此试图人工合成超级黑的科学家对它们独特的结构感到兴趣,尤其是目前的生产技术价格十分昂贵。

或许挂着迷人微笑并亮着紫色发光器的单须刺巨口鱼(threadfin dragonfish)能够开启后续重大的技术性创新也说不定。




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