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吸收99.96%的光,世界最黑鱼像一颗黑洞,它是如何做到的?

在地球这个我们目前已知唯一存在生命的星球上,每时每刻、不分昼夜的都在发生着猎杀大戏,各种不同的物种都是食物链中的一员。

在地球这个我们目前已知唯一存在生命的星球上,每时每刻、不分昼夜的都在发生着猎杀大戏,各种不同的物种都是食物链中的一员。

它们都有令自己恐惧的天敌,也有自己的食谱,生物为了生存,都进化出了适合自己的一套生存策略。

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逃跑、搏斗、陷阱、用毒,真的是为了一口饭,无所不用其极。当然也少不了通过伪装来欺骗捕食者的眼睛。

生物所用的伪装技术无非就是通过改变自身的形状和颜色来和周围环境融为一体,这种方法其实最为高效和节能。

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免去了心惊肉跳的搏斗和逃跑,就算你从我身边经过,我依然可以泰然自若。此方法不仅适用于陆地生物,同样也适用于海洋中的生物。

我们知道地球是一个被71%海洋覆盖的星球,目前已知最深的地方为马里亚纳海沟,深度达到了1万米以上,就算是把8848米的珠穆朗玛峰放进去,也无法露头。

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即使在如此深邃、寒冷、黑暗、高压的极端环境下我们依然发现有生命的存在。可见生命对环境的适应能力远超乎我们的想象。

一般我们认为海洋200米深处,就已经属于深海范畴了,在这个距离之下阳光已经无法穿透更多的水体,剩下的就是一片黑暗了。

这是因为水分子这种化学物质对光线的吸收能力特别强,也跟其他的分子一样,有自己喜欢吸收的特定波长的光线。

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阳光照射到海洋的时候,海水首先会吸收波长较长的红光、其次就是橙色光线、黄色、绿色光线,而蓝色光线就会被大量的散射,使得整个海洋变成蓝色。

但随着海洋深度的增加,蓝光也会变得越来越少,直到海水变成深蓝色,暗蓝色,最后连蓝光也会被吸收,剩下的就是无尽的黑暗。

随意生活在海洋深处的生物想要捕食,眼睛似乎变得毫无用处了,但是神奇的大自然总会想到一些办法来应对黑暗。

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许多生物进化出了生物发光的技术,来制造光线,使得自己变为光源来捕食猎物。例如深海中的鮟鱇鱼,它们头顶上就有一盏灯。

不过这种方式虽然可以为自己照亮前方的路,但也容易暴露自己的位置。因此,有些生物就看到了这一点,朝相反的方向进化出了另外一种生存策略。

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根据发表在《现代生物学》(Current Biology)杂志上的一篇新论文显示,深海中有几种鱼类进化出了与发光生物相反的生存策略:它们的皮肤几乎可以吸收所有照射在它们身上的光线。

其中一种鱼叫角无腹棘鲷(Anoplogaster cornuta),它是被渔船捕捞上来的,但研究人员发现无法用照相机捕捉到这些鱼的详细细节。

下面是研究人员在佳能EOS 6d Mark II 65mm微镜头上安装4个闪光灯后拍摄的照片。

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但是,在改变照相机的设定和照明条件的同时,无论拍摄多少次,这种鱼全身都是黑色的。通过调整对比度,将高通滤波器均匀地应用于整个图像,终于拍摄出了以下照片:

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这说明这种鱼的全身可以很好的吸收光线。为了找出原因,奥斯本与杜克大学生物学家Sonke Johnsen等人进行了合作。

实验室测量结果显示,这种鱼对光线的反射率小于0.5%,也就是说它们可以吸收超过99.5%的光线。

在海洋中如此黑暗的环境下,本来光线就少,因此这种鱼基本可以说就看不到。所以它们生活在深海中十分安全。

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那么这种鱼靠什么本领吸收光线的?其实就是大家熟知的黑色素,这种物质在人体皮肤中都可以找到,还能保护我们免受紫外线的伤害。

但是角无腹棘鲷皮肤中的黑色素含量非常高,且在真皮层中形成了一个十分连续的吸收层,可以很好的吸收大部分光线。而且它们的皮肤表面布满了微小的颗粒。

这些颗粒的大小和形状也恰到好处,可以很好的散射光线,当光线照射到这些微小的富含黑色素的颗粒时,经过多次的反射会将光线彻底吸收殆尽。

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所以研究人员说,这种鱼的皮肤对光线来说就是一个陷阱,一旦照射到上面,就无法逃离,这听起来跟黑洞一样。

此外,研究人员确定了16种与角无腹棘鲷一样的黑鱼,在这些鱼中最黑的鱼对光线的反射率只有0.04%,可以吸收99.96%的光。

这种鱼与人类目前制造的最黑的物体垂直排列纳米管阵列(VantaBlack)相当。

实际上,科学家在2018年的时候已经对“超级黑鸟”的羽毛结构进行了分析,“超级黑鸟”的羽毛结构能够吸收了99.95%的光,它们多是通过角蛋白或甲壳素,在表面形成了特殊的结构散射光线,产生黑色的外观。

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但这些鸟的伪装能力肯定没有这些鱼做的好,毕竟陆地上有大量的光线,而深海中即使你不伪装自己,也很难被别人发现。

科学家研究这些自然界中的自然“黑体”的主要目的是,想要通过廉价和简单的方式制造出可以用于望远镜、照相机等光学设备内部涂层的黑色材料。

论文:

Ultra-black Camouflage in Deep-Sea Fishes

linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982220308605

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