当白光穿过它几乎透明的身体时,幽灵鲶鱼会从玻璃状变为光彩夺目。现在,科学家们知道为什么了。
研究人员在 3 月 13 日的《美国国家科学院院刊》上报告说,这种鱼的虹彩来自光线穿过动物肌肉中的微观条纹结构时的弯曲。
许多具有虹彩天赋的鱼的皮肤或鳞片上都有微小的晶体可以反射光 ( SN: 4/6/21 )。但幽灵鲶鱼 ( Kryptopterus vitreolus ) 和其他透明水生物种,198彩票带玩团队是哪个,去198彩娱乐官网一
198彩票注册查就知道了。,如鳗鱼幼虫和冰鱼,缺乏这种结构来解释它们的光泽。
幽灵鲶鱼的透明身体在一家水族馆时引起了物理学家赵启斌的注意。大约 5 厘米长的淡水鱼是一种受欢迎的观赏物种。“我站在水箱前盯着鱼看,”上海交通大学的赵说。“然后我看到了彩虹色。”
为了研究这种鱼的色彩特性,听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内
后三组六技巧排名数一数二。,Zhao 及其同事首先在不同光照条件下检查了这种鱼。研究人员确定它的彩虹色是由光线穿过鱼而不是被鱼反射引起的。通过使用白光激光分别照亮动物的肌肉和皮肤,研究小组发现肌肉产生了五颜六色的光泽。
当用白光背光照射时,几乎透明的幽灵鲶鱼会变成彩虹色。鱼肌肉中的微观条纹结构会衍射光线,将其分成不同的波长。随着鱼的游动,这些结构的长度发生变化,导致彩虹色闪烁。
然后,研究人员通过分析 X 射线穿过组织时的散射情况并用电子显微镜观察来表征肌肉的特性。该团队确定了肌节——规则间隔的带状结构,每个长约 2 微米,沿着肌肉纤维的长度延伸——是虹彩的来源。
肌节的重复带由不同数量重叠的蛋白质组成,以分离和增强其不同波长的方式弯曲白光。光的集体衍射产生一系列颜色。当鱼收缩并放松肌肉游动时,肌节的长度会略有变化,从而产生移动的彩虹效应。
肌节的电子显微镜图像,看起来是水平行中的灰色矩形,垂直方向上有较浅的灰色线分隔。
称为肌节的带状结构(在此电子显微镜图像中可见)构成了在幽灵鲶鱼的肌肉纤维中捆绑在一起的线。每个肌节(突出显示的一个)由两个相邻的互锁肌球蛋白丝和肌动蛋白丝组成,这些肌球蛋白丝是负责肌肉收缩的线状蛋白质结构。通过重复的肌节的白光被分成不同的波长,使鱼呈现出彩虹色。
X. FAN等人/PNAS 2023
没有参与这项新研究的新加坡独立鱼类学家 Heok Hee Ng 说,幽灵鲶鱼呈虹彩的目的有点不清楚。他说,幽灵鲶鱼生活在浑水里,很少依赖视觉。但彩虹色可能会帮助他们在学校旅行时在视觉上协调动作,或者它可以帮助他们融入波光粼粼的水面以躲避陆地掠食者,比如一些鸟类,他补充道。
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198平台开户指定qq33287162,Ng 很高兴看到科学家们探索幽灵鲶鱼的不寻常特征。
“鱼类实际上有很多这些有趣的结构,它们以多种方式为它们服务,”他说。“而且很多这些结构的研究都非常少。”