Эта рыба видит не только глазами, но и кожей

Биолог Лори Швайкерт во время рыбалки во Флорида-Кис заметила необычное явление: пойманная рыба-свинья (hogfish) продолжила менять окраску даже после смерти, подстраиваясь под цвет палубы лодки. Этот вид, обитающий в западной части Атлантического океана, способен менять цвет с белого на крапчатый или красно-коричневый за миллисекунды для маскировки.

Исследование Швайкерт и биолога Duke University Сёнке Йонсена, опубликованное в 2018 году, показало, что в коже рыбы-свиньи активирован ген светочувствительного белка опсина, отличный от опсинов в глазах.

Новая работа в журнале Nature Communications раскрыла механизм этого явления. Под микроскопом кожа рыбы напоминает пуантилистскую картину: каждый «пиксель» — это хроматофор, клетка с гранулами красного, жёлтого или чёрного пигмента. Изменение цвета происходит за счёт движения этих гранул: их распределение по клетке затемняет кожу, а скопление в центре делает её прозрачнее.

Ключевое открытие: опсины находятся не в самих хроматофорах, а в новом типе клеток, расположенных непосредственно под ними. Свет сначала проходит через пигментные клетки, а затем достигает светочувствительного слоя.

Эти опсины наиболее чувствительны к синему свету — как раз тому спектру, который лучше всего поглощают пигментные гранулы. Это позволяет системе работать как внутренняя «фотоплёнка»: рыба может «видеть» собственную кожу изнутри, отслеживая, сколько света проходит через хроматофоры при изменении их состояния.

«Животные буквально могут сфотографировать свою собственную кожу изнутри», — говорит Йонсен.

Исследователи подчёркивают, что кожа не функционирует как полноценный глаз, формирующий изображения. Это сенсорная система обратной связи, которая помогает рыбе точно настраивать окраску, дополняя информацию от глаз.

«Похоже, они наблюдают за собственным изменением цвета», — отмечает Швайкерт.

Эта работа важна для разработки новых систем сенсорной обратной связи в технологиях, например, для роботизированных конечностей или беспилотных автомобилей, которые должны корректировать свою работу, не полагаясь исключительно на зрение или камеры.