Ультра-черный

Ультра-черный — один из самых темных оттенков черного цвета . Ультрачерное вещество определяется как отражающее менее 0,5% света, падающего на его поверхность. Этот цвет является частью естественной окраски некоторых видов райских птиц , бабочек и рыб, а ультрачерные компоненты используются в телескопах, камерах и солнечных батареях для повышения эффективности захвата света.

Открытие в рыбах

Первый зарегистрированный случай обнаружения ультрачерной окраски у определенного вида рыб произошел в 2020 году, когда группа исследователей исследовала рыб, пойманных тралами во время исследовательских круизов в заливе Монтерей, Калифорния, и Мексиканском заливе. Было обнаружено, что в общей сложности у 16 ​​из 18 видов, пойманных этими тралами, кожа отражает менее 0,5% падающего на нее света, и поэтому ее можно назвать ультрачерной. Образец с самой темной кожей, удильщик, принадлежащий к роду Oneirodes , также связал некоторые виды райских птиц с самым темным пигментом среди всех животных, отражая только 0,044% падающего на него света. Эта ультра-черная кожа может служить нескольким целям в зависимости от биологии, предпочтительных источников пищи и хищников каждого вида. Хотя большинство этих видов, вероятно, используют эту окраску в качестве камуфляжа, чтобы спрятаться от хищников, некоторые из них, в том числе рыбы, которые привлекают добычу с помощью биолюминесцентных приманок, таких как Astronesthes micropogon и Oneirodes sp., потенциально могут использовать ультрачерную кожу, чтобы поймать добычу врасплох и предотвратить ее. чтобы их не увидели в свете собственных приманок. В некоторых случаях ультрачерная кожа может также блокировать свет, который рыба не хочет излучать, а ультрачерная кожа над кишечником потенциально блокирует свет, излучаемый биолюминесцентной добычей во время переваривания.

Механизм

Ультра-черная окраска этих глубоководных рыб обусловлена ​​пигментом под названием меланин , тем же пигментом, который придает цвет человеческой коже. Причина, по которой кожа этих рыб настолько темнее, чем кожа человека, обусловлена ​​как количеством наличие меланина и расположение меланина. Кожа глубоководных рыб содержит один слой, заполненный небольшими органеллами, называемыми меланосомами , которые содержат меланин, и у этих рыб меланосомы крупнее и более многочисленны, чем у других животных, с очень небольшим количеством промежутков, в результате чего образуется сплошной слой пигмента. Высокая концентрация пигмента усиливается за счет того, что меланосомы выстраиваются таким образом, что входящий свет рассеивается в сторону других меланосом, а не отражается прямо обратно, что, в свою очередь, увеличивает количество пигмента, на который попадает свет, прежде чем он отразится от рыб. ' кожи, что в конечном итоге уменьшает количество света, излучаемого рыбами. Это оказывает существенное влияние на снижение видимости рыб: подсчитано, что уменьшение количества света, отражаемого глубоководными рыбами, с 2% до 0,05% уменьшает расстояние, на котором рыбу можно увидеть, на 84%. Что делает этих рыб уникальными среди других животных, имеющих ультра-черную окраску, таких как бабочки и райские птицы, так это то, что у этих животных есть структуры, которые улавливают свет и направляют его в меланин в их коже, в то время как у рыб нет таких структур. структуры и полагаются исключительно на пигмент в своих меланосомах для поглощения падающего света. Возможность воспроизвести механизм, который эти рыбы используют для поглощения света, имеет промышленное применение, поскольку в ультра-черных продуктах, которые люди производят, используются очень хрупкие углеродные нанотрубки для улавливания света, а возможность замены этих нанотрубок системой на основе пигментов улучшила бы ситуацию. долговечность существующих продуктов и открыть двери для новых применений.