Изучение "кожи кальмара" для создания новых камуфляжных паттернов
Кальмары, осьминоги и каракатицы (головоногие моллюски) обладают уникальной способностью к мгновенной маскировке, подстраивая цвет, форму и узор своей кожи под окружающую среду.
Коллаборация учёных из трёх институтов изучает этот механизм, чтобы создать для человека материалы, имитирующие способности головоногих к камуфляжу и сигнализации. Проект, получивший внутреннее название «кожа кальмара», финансируется Управлением военно-морских исследований США на 4 года с грантом в $6 млн.
Ключевой элемент — белки опсины
- Обычно опсины функционируют в глазах, воспринимая свет.
- В 2008 году команда под руководством Роджера Хэнлона из Морской биологической лаборатории (Вудс-Хоул, Массачусетс) обнаружила опсины и в коже головоногих.
- Учёные изучают, как кожные опсины воспринимают свет и помогают животным менять узоры на коже.
Почему камуфляж так важен?
Головоногие почти не имеют химической защиты, и их главный способ обороны — «казаться тем, чем они не являются». Их враги (груперы, барракуды, окуни) обладают превосходным цветовым зрением.
Уникальные особенности камуфляжа головоногих:
- Скорость: Изменение занимает 1–2 секунды, так как управляется нервной системой (в отличие от хамелеонов, использующих медленные гормональные изменения).
- Точность: Камуфляж идеально соответствует цвету фона.
- Парадокс: Сами головоногие не обладают цветовым зрением.
Разгадка и путь к имитации
Обнаружение опсинов в коже стало ключом к разгадке: вероятно, кожа сама способна детектировать свет и цвет, «проверяя окружение клетка за клеткой». Это дало идею для создания материалов, которые могут «чувствовать» свет и менять окраску непосредственно в своей структуре, без централизованной обработки сигнала («не используя процессорное время животного»).
План исследований:
- Команда Хэнлона и Томаса Кронина будет искать в коже разные опсины, чувствительные к разным длинам волн света.
- Эта информация будет передана группе инженеров-нанотехнологов под руководством Наоми Халас из Университета Райса.
- Инженеры, используя наноматериалы, создадут листовые материалы, способные «видеть» свет и быстро менять цвет, как кожа головоногих.