Наука

Неухватљиве, ултра црне рибе су огрнуте да би преживеле у дубоком океану

Рибе у основи имају три могућности да преживе у дубоком мору где се има мало места за сакрити: бити велике, брзе или невидљиве. Ако сте велики и брзи, потребно је пуно енергије, што захтева пуно хране. С друге стране, бити невидљив може бити боља стратегија за бекство предатора и кретање кроз воду неоткривену пленом. У новој студији објављеној прошле недеље у Цуррент Биологи , истраживачи су открили еволуциону тактику која неким рибама даје огртач невидљивости. По први пут је документована ултра црна боја коже или пигментација која штити 16 врста дубокоморских риба, а проучавање ефикасне тактике преживљавања могло би пружити увид у развој нових синтетичких маскирних материјала, као и имати импликације на разумевање и лечење карцинома коже.

Деведесет девет посто од усељив простор на планети је у океану, а ми смо тек почели да схватамо разноликост животиња које море називају домом и како су се прилагодиле јединственом подводном окружењу. Средњи океан, који није ни на дну ни на површини, посебно је изазовно станиште за преживљавање.

Немате где да се одморите, немате где да се сакријете, на располагању вам је врло мало хране и заиста је мрак, каже Карен Осборн , морски биолог у Смитхсониан’с-у Национални природњачки музеј , и један од аутора студије. Постоје све ове чудне ствари које се прилично разликују од већине осталих станишта о којима размишљамо, чак и дубоког морског дна. А после тога, већина животиња које тамо живе изгледају заиста чудно.





Уђите у ултра црне рибе, неколико врста које се могу кришом кретати у овом изазовном окружењу. Осборн и њене колеге проучавали су како кожа и површине риба и других животиња помажу животињама да преживе. На пример, неки ракови су провидни, али ако их обасја светлост, лако се могу открити. Ова бића су развила антирефлексне премазе на својим шкољкама како би смањила одсјај који би их одао предаторима. Док су умрежавали ракове, Осборн и њен тим су случајно извукли рибу зубатог зуба, која, колико год покушали, истраживачи једноставно нису могли добити добру фотографију створења. Зашто, питао се Осборн? Испоставило се да је кожа рибе била једноставно нефотогена - ткиво је упијало великих 99,5 одсто светлости камере.

Друге ултра црне животиње, попут рајских птица, неки лептири, корњаши и змије носе пигмент који упија светлост заједно са јарким, живахним бојама које комбинују стварајући привлачан приказ. Насупрот ултра црној, боје једноставно искачу. А ефекат делује на сигнал потенцијалним супружницима да упозори на опасност од потенцијалних предатора и на хитне поруке. Али уместо да користе стратегију да скрену пажњу на себе, ултра-црне рибе у средњем океану једноставно нестану.



Користећи микроскопију за испитивање узорака ткива не-црних, црних и ултра-црних риба, открили су да ултрацрне рибе имају јединствене обрасце и принципе организовања у пигментним ћелијама своје коже.

Користећи микроскопију за испитивање узорака ткива не-црних, црних и ултра-црних риба, открили су да ултрацрне рибе имају јединствене обрасце и принципе организовања у пигментним ћелијама своје коже.(Карен Осборн / Смитхсониан НМНХ)

Фангтоотх риба била је једна од 16 врста ултра црних риба које су истраживачи од тада идентификовали. Да би се класификовала као ултра-црна, летвица је била висока. Попут зубатог зуба, истраживачи су трагали за рибљом кожом која у видљивом спектру рефлектује мање од 0,5 процента светлости. Сакупљали су узорке дубокоморских риба од 18 различитих врста и користили су специјалну светлосну сонду одбојности црне боје за мерење углова и количине упијане светлости. Открили су да се 16 врста квалификовало. Поређења ради, црни материјали које је човек створио одражавају десет посто светлости, а друге црне рибе од два до три процента, што ултра црним врстама даје шестоструку предност када је реч о скривању.

зашто огладниш након пушења траве

То је сјајна вежба у квантификовању црнила, каже Петер Херринг, морски биолог и аутор књиге Биологија дубоког океана, који није био део студијског тима . Дубокоморске рибе рутински се описују као мастиљасто црне или баршунасто црне, па је лепо имати неку нумеричку основу. На интуитивном нивоу неко може помислити да би само два одсто рефлексије било довољно добро, али ако постигнете шестоструко побољшање, онда би несумњиво могло доћи до еволутивне [предности].



Након што су видели резултате мерења рефлексије, истраживачи су копали дубље како би открили како су рибе способне за такву камуфлажу на стручном нивоу. Користећи микроскопију за испитивање узорака ткива не-црних, црних и ултра-црних риба, открили су да ултрацрне рибе имају јединствене обрасце и принципе организовања у пигментним ћелијама своје коже.

Свака риба производи меланин; то је иста хемикалија која се налази у људској кожи и штити од УВ светлости. Меланин се производи на приближно исти начин међу врстама. Али када су истраживачи испитивали ткиво коже ултра црне рибе, истраживачи су открили да се њихови меланосоми или ћелије у којима се налази пигментна хемикалија разликују на три важна начина. Ћелије су биле гушће набијене, веће и капсуле, а не заобљене. Због ове структуре, фотони светлости који погађају површину коже риба апсорбују не само ћелије које су погодиле, већ се и светло усисава бочно у ћелије поред ње.

Дакле, у основи, променом облика и величине тих гранула, каже Осборне, уместо да светлост која се не упије одмах побегне и сигнализира њихово присуство, они је контролишу тако да светлост прелази у слој и бочно се распршује у грануле. томе.

Да би се класификовала као ултра-црна, летвица је била висока. Попут зубаца (горе), истраживачи су трагали за рибљом кожом која у видљивом спектру рефлектује мање од 0,5 процента светлости.

Да би се класификовала као ултра-црна, летвица је била висока. Попут зубаца (горе), истраживачи су трагали за рибљом кожом која у видљивом спектру рефлектује мање од 0,5 процента светлости.(Карен Осборн / Смитхсониан НМНХ)

Али с обзиром на пространство и таму дубоког океана, колика је заправо разлика ако риба апсорбује три процента светлости или, 5 процената светлости, и одакле уопште долази та светлост? Будући да врло мало сунчеве светлости доспева у ове регионе, свако произведено светло обично долази из другог организма - попут оних који га користе биолуминисценција —И велике су шансе да тај организам тражи оброк.

Доље има тона животиња, али њихова густина је релативно ниска, што значи да вероватно врло ретко дочекате ручак. Дакле, када испуните свој ручак, желите да будете сигурни да ћете га ухватити, каже Рон Доуглас, морски биолог са Универзитета у Лондону, који проучава визуелне системе и који такође није био део студијског тима.

Молекули воде расејавају оно мало светлости, па удаљеност видљивости за већину подводних организама није баш велика, каже Даглас. Говоримо вероватно инча. Али рецимо ако вас могу видети са шест стопа или једном ногом, то прави паклену разлику у погледу [бекства]. Процентуални одраз од неколико процената не изгледа пуно, али је веома значајан.

Истраживачи који истражују овај еволутивни алат за преживљавање кажу да структура ткива има широку примену. Меланин, врста хемикалије која може ослободити или апсорбовати слободне радикале кисеоника који могу оштетити ћелије, упакован је у меланосоме како би га задржао док путује до спољних слојева коже. Типично су ове ћелије растављене око коже. У ултра црној кожи рибе, меланосоми некако штите кожу без оштећења остатка ћелија или органа створења, иако чине густи, континуирани слој који би иначе могао указивати на болест. У основи, ове рибе изгледају као да имају меланом по целом телу, каже Осборн. Истраживачи онкологије и дерматологије желе да сазнају више о томе како се хемикалија управља или контролише у кожи рибе.

Поред стварања слоја камуфлаже, меланин такође може да апсорбује рендгенске зраке, зрачење и тешке метале, због чега је изузетно црна кожа риба побудила интересовање научника за материјале. Према Осборну, морнаричке истраживаче, на пример, занима како би им ово откриће могло помоћи у развоју облога за подморнице и друга пловила. Ако бисте направили, рецимо, оклоп који је споља имао меланин, били бисте сјајни за ноћне операције или у могућности да прошетате Чернобилом и будете сигурни, каже она.

Сви желе да буду прикривени, додаје Осборн. А ултра-црне рибе краду се до науке.





^