«Невидимость» рыб-топориков объяснило строение чешуек

Исслeдoвaтeли из Пeнсильвaнскoгo унивeрситeтa пришли к вывoду, чтo уникaльную мaскирoвку тoпoрикoвыx (Sternoptychidae) oбeспeчивaeт спeцифичeскaя двуxслoйнaя структурa   чешуи.

Рыбы-топорики   — семья глубоководных рыб, включающее в себя 73   вида, которые распространены в субтропических и тропических водах Индийского, Атлантического и Тихого океанов. Объектом изучения новой работы стали представители рода Argyropelecus, обладающие крупными телескопическими глазами и серебристой окраской. В дневное время эти рыбы остаются в афотической зоне на глубине порядка 3600   метров, а в ночное время приближаются к поверхности воды на 50–100 метров, где поедают сильнее мелких рыб и ракообразных. На брюхе топориковых расположены фотофоры, излучающие зеленоватый огонь таким образом, что рыба становится менее заметной на фоне света при взгляде   исподнизу.

Схожими биолюминесцентными органами обладают рыба-мичман (Porichthys notatus) и сверкающий кальмар (Watasenia scintillans). Все, в отличие от них, чешуя Argyropelecus напоминает матовую сторону алюминиевой фольги и состоит из субволновых диэлектрических структур, формирующих сложную обмет чешуек. Более глубокий слой кожи при этом содержит эллиптические в поперечном сечении, а внутренний   — прямоугольные клетки, ориентированные вдоль дорсовентральной оси (от спины к брюху). Затем чтобы прояснить роль такого строения в маскировке, американские ученые провели серию экспериментов, в рамках которых направляли получай чешую рыб лазерные лучи и сравнивали ее со спектралоном и алюминием.

Микрофотография чешуи рыбы-топорика и схема ее пространственной организации / ©Eric Rosenthal et al., The Journal of the Royal Society Interface,   2017

Спектралон изготавливается через спекания политетрафторэтилена (PTFE)   — полимера, известного под маркой «Тефлон»,   — благодаря чему имеет дозела высокую и равномерную отражательную способность в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном диапазонах электромагнитного излучения. Результаты «облучения» чешуи и сравнения показали, фигли при попадании света на боковую часть тела рыб, значительная раздел его рассеивается по дуге в передне-заднем направлении, причем траектория безграмотный зависит от угла падения. При взгляде на Argyropelecus в воде уследитель видит пространство перед и за рыбой, но не ее саму. Сверх того того, часть света рассеивается за счет двулучепреломляющей структуры кожи и фотофоров.

Объединение мнению исследователей, подобная система обеспечивает топориковых надежным камуфляжем как при освещении биолюминесцентными органами хищников, эдак и при солнечном свете. Ранее другая группа ихтиологов из США выяснила, почему многим не в такой степени экзотическим рыбам также удается скрываться от нападения. Оказалось, что гуаниновые пластинки в чешуе рассеивают поляризованный мерцание   — и способность видеть его не помогает, но мешает хищникам в охоте. Исключая маскировки морские животные используют и другие способы защиты. Так, по одной из гипотез, выделение специфических химических веществ в решение на атаку может служить «приглашением» для других хищников и провокации конфликта.

Статья опубликована в The Journal of the Royal Society Interface.