Морские обитатели средних глубин используют нанотехнологичный камуфляж
Ракообразные, обитающие в открытом океане, не могут спрятаться от хищников. Поэтому многие существа, живущие на глубинах, куда слабо проникает солнечный свет, развили прозрачные тела, чтобы быть менее заметными для хищников, смотрящих вверх на фоне сумеречного света. Однако они также сталкиваются с хищниками, использующими биолюминесцентные «прожекторы», которые должны заставлять прозрачных животных ярко вспыхивать.
Новое исследование Университета Дьюка и Смитсоновского института показало, что у этих гиперовых амфипод средних глубин есть покрытия на ногах и теле, которые могут ослаблять отражение света в 250 раз в некоторых случаях.
Как работает покрытие?
При рассмотрении под электронным микроскопом оптическое покрытие выглядит как слой довольно однородных сфер, размер которых меньше длины волны света. Эти сферы имеют диаметр от 50 до 300 нанометров у разных видов амфипод. Сфера диаметром 110 нм была бы оптимальной, приводя к максимальному снижению отражательной способности.
Живое покрытие?
Покрытие, по-видимому, состоит из живых бактерий. Сферы иногда соединены сетью нитей, похожей на биопленку. Каждый из семи изученных видов амфипод, вероятно, имеет свой собственный вид симбиотических оптических бактерий. Для подтверждения этого требуется проект углубленного секвенирования, который уже начат.
Если сферы — это бактерии, то они очень малы. Естественный отбор (поимка и поедание хозяина) мог привести микробов к оптимальному размеру. Ученым предстоит выяснить, как начались эти симбиотические отношения, особенно учитывая, что ракообразные линяют.
Другие адаптации
Другой вид амфипод, Cystisoma (до 15 см в длину), имеет щетинковидные структуры на экзоскелете ног, которые по размеру и форме подходят для той же антирефлексивной цели. Эти амфиподы настолько прозрачны, что в пробах планктона заметны как «пустое место».
Значение открытия
Открытие живых антиотражающих покрытий представляет интерес для фундаментальной биологии. Оно также может иметь технологические применения, подобные уже используемым в дизайне стекол «массивным сосочкам», которые также обнаружены в глазах ночных бабочек.