随着人类对深海的探索越来越多,越来越多的深海鱼被我们发现。有趣的是,这些深海鱼的样子越来越奇妙,甚至有点不像地球上的生命。所以网上有句话:反正深海没人看,就随便长。
然而,生物学家仔细研究后发现,这些鱼不仅长得丑,而且还是黑色的。在数百米甚至数千米的深海区域,它们几乎与黑暗的环境融为一体。
(描述:角质金眼鲷鱼的快照)
你以为它们只是在黑暗的深海里看起来黑黑的吗?你错了。甚至当你来到阳光下,它们仍然可以让你的眼睛变黑,让成年人感觉像一张白色的A4纸。这些深海鱼用自己的身体证明,你对黑色一无所知。
许多人认为海洋生物会通过使自己透明来伪装自己。但实际上,即使在漆黑的大海里,这些鱼还是要用黑色伪装自己。
这种黑不是光线不足造成的,而是他们的皮肤造成的。我们知道,不发光物体的亮度不仅取决于光线照射到它的表面有多强,还取决于它的表面能吸收了多少光线。如果一个物体能反射所有的自然光,那么它就呈现白色;如果它能吸收所有的自然光,它就是黑色的。而这些鱼几乎可以用自己的皮肤吸收所有的光线。
(图片说明:角质金眼鲷鱼的静态图像)
来自史密森尼国家自然历史博物馆的动物学家卡伦·奥斯本(Karen Oorn)无奈地说,“无论你如何调整相机设置或光线,它们都可以吸收所有的光线。”有些人甚至开玩笑说,即使在耀眼的聚光灯照射下,它们看起来也像剪影。
另一方面,她对研究深海鱼类的皮肤产生了兴趣。在实验室里,她和她的同事仔细分析了18条在墨西哥湾或加利福尼亚蒙特雷湾用拖网捕捞的鱼。他们发现,这些鱼的外表可以高效率地吸收照射在它们身上的光线,它们的反射率甚至不到0.6%,16种的反射率甚至不到0.5%。
(图片说明:太平洋黑龙鱼)
这是什么概念?这么说吧,即使是90年代学校的纯黑黑板,反射率也还是7%。道路上的沥青反射率为4%,这就是为什么你可以看到沥青之间的凸凹。换句话说,这些鱼比沥青还黑。
目前,生物学家已经发现了陆生生物身体上最黑暗的部分,也就是福格科普华丽天堂鸟的羽毛。乍一看,你可能看不出它的羽毛有多黑。
但是当它展开所有的羽毛时…
这才是真正的黑,你根本看不到每根羽毛之间的差距。据生物学家介绍,Fogkop华丽天堂鸟的羽毛吸收率达到了惊人的99.95%,几乎所有的光线都被吸收了,所以你甚至看不到羽毛之间重叠的部分。生物学家认为,这样的黑色羽毛可以更好地衬托出它其他部位的绚丽色彩,从而获得异性的青睐。
(图说:会动的天堂鸟可以让你知道它的羽毛有多黑。)
Oorn等人发现,几乎所有这些鱼都具有如此惊人的光吸收率。而且这种惊人的黑色几乎覆盖了它们身体的各个部位,让它们完全隐藏在深海的黑暗环境中。科学家将它们的外表比作深海中的隐形斗篷。
他们在论文中写道:“如此低的反射率使得这些深海鱼类与已知最黑暗的动物难以区分。它们甚至超过了超黑蝴蝶(反射率0.06%-0.5%),与最黑的天堂鸟(反射率0.05%-0.31%)相同。”
即使人类科技发展到今天,我们也勉强造出了一个和他们一样黑的物体,那就是著名的Vantablack(英文叫垂直排列纳米管阵列)。
(图说:Vantablack,黑色的世界纪录,看了刚才天堂鸟的动图,你就能理解为什么Vantablack凹凸不平的面具从PS上看起来像一个扁平的形状了。)
Vantablack是英国一家公司在2012年创造的物质,其光吸收率达到99.96%,与这些深海鱼的皮肤相当。然而,这就是人类用今天的技术所做的。这些鱼在几千年前就凭借自然的力量进化出了这样的皮肤!
研究人员指出,这些鱼之所以颜色这么深,也与它们的生活环境密切相关。虽然深海里没有阳光,漆黑一片,但一些捕食者已经进化出发光的能力。比如优胜美地黑????发光器官在头顶进化,照亮前方的大海,因此被一些人称为“灯笼鱼”。
(图说:约克夏黑????)
如果它被这种食肉动物发出的光照亮,那么死亡恐怕就不远了。所以为了躲避这些捕食者,这些深海鱼长得越来越黑。
道理是明白了,但接下来有一个问题:这些深海鱼是如何凭借自然力变得如此黑暗的?
当研究人员研究这些鱼的皮肤结构时,他们发现里面的色素细胞被非常紧密地挤压在一个非常小的空空间中,几乎没有缝隙。即使在一种鱼中,这种色素细胞也覆盖着肠道。他们推测,即使鱼吃了发光的猎物,它也会被肠道周围的色素变暗。
(图说:太平洋黑龙鱼最与众不同的不是它细长的身体,而是它极端的黑色。)
奥斯本解释说:“可以说,他们创造了一个超高效超薄的光学陷阱。光线不能被反射回来,也不会穿过他们的身体。他们一旦进入这一层,就再也看不见了。”换句话说,这是一群在深海中游荡的黑体。
事实上,这种光吸收原理并不是这些深海鱼独有的。但是这些深海鱼仅仅靠这个原理就达到如此惊人的吸光效果还是第一次,简直不可思议。在过去生物学家发现的超黑动物中也发现了类似的原理,但它们也需要其他生理结构来辅助。比如超黑蝴蝶或者天堂鸟,光吸收的原理是微观尺度通过复杂的排列将光子锁定在体内。
如果你还记得中学物理学过的黑体,你会发现超级黑蝴蝶或者天堂鸟的原理类似于一个大盒子有一个小口,而这些深海鱼类似于理想黑体…
(图片说明:电镜下超黑蝴蝶的微观结构)
每次说到动物的这种伪装,可以想象它们对人类有很大的指导意义,我们也可以借鉴它们的方法来实现伪装。这种伪装不仅有很大的军事价值,而且在很多方面都有作用。对于一些需要吸收光线的设备,这项技术也有很大的前景。比如相机、天文望远镜、太阳能电池板等。,都对材料的反射率有极高的要求,说不定以后还能从深海鱼身上获得一些经验。
总之,虽然人类的科技比一百年前发展了很多,但是我们还有很多要向动物和大自然学习的地方。无论何时,大自然总能向我们展示它的伟大。所以,尊重自然也是人类进步过程中必不可少的品质。
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