Необычный синий структурный окрас у скатов тэниура-лимма, который не переливается другими цветами под разными углами, связан с тем, что на коже этих животных есть уникальные клетки, которые содержат отражающие синий свет кристаллы. Толстый слой меланина под этими клетками поглощает все остальные цвета. Такая расцветка помогает скату маскироваться, когда он быстро плавает и маневрирует. Работа опубликована в журнале Advanced Optical Materials.
Окрас играет ключевую роль в жизни и коммуникации организмов. Он может предупреждать об опасности, привлекать или маскировать. Тэниура-лимма (Taeniura lymma) — скаты, которые обладают яркими синими пятнами на своем теле. Однако ученым было неизвестно, какие именно биологические процессы привели к такой необычной раскраске. Дело в том, что в природе почти всегда синий цвет создан не пигментом, а наноструктурами тканей. Это называется структурным окрасом. Обычно синий структурный окрас меняется, если посмотреть на него под другим углом, а у тэниура-лимма он остается неизменным.
Ученые исследовали кожу скатов с помощью микро-КТ, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Оказалось, что синий цвет на коже ската получается из-за того, что у этих животных есть уникальные клетки кожи, которые содержат отражающие нанокристаллы. Они отражают световые волны, которые относятся к синей части спектра видимого света.
Кроме того, ученым удалось понять, почему у скатов тэниура-лимма синие участки кожи не меняют цвет. Оказалось, что под цветообразующими клетками находится большое количество меланина. Он поглощает остальные цвета.
Команда исследователей предполагает, что окраска синими пятнами помогает скатам маскироваться. Дело в том, что синий свет проникает глубже в толщу воды, чем любой другой. Поэтому даже на небольшой глубине в море все вокруг кажется синеватым. Пятнистая окраска скатов позволяет им сливаться с окружающей средой. Из-за того, что цвет пятен скатов тэниура-лимма не меняется под другим углом обзора, их не видно, когда они быстро плывут или маневрируют с помощью волнообразных крыльев.
Ученые также исследовали синюю акулу, чей окрас тоже вызывал вопросы у специалистов. Оказалось, что у акулы механизм формирования окраса не такой же, как у ската. Исследователи планируют использовать разные инструменты визуализации, чтобы узнать секрет синего окраса акул.
Сейчас ученые сотрудничают с коллегами и разрабатывают гибкие биомиметрические структурно-окрашенные материалы для текстильной промышленности (например, одежда, окрашенная в тот или иной цвет без использования химических красителей), гибких дисплеев, датчиков.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
