Учёные открыли новый механизм камуфляжа рыб в открытом океане

Исследователи раскрыли давнюю загадку о том, как некоторым рыбам удаётся "исчезать" для хищников в открытых водах океана. Это открытие может помочь в создании более эффективных методов морского камуфляжа для материаловедения и военных технологий.

В статье, опубликованной на этой неделе в Science, команда под руководством учёных из Техасского университета в Остине сообщает, что определённые рыбы используют микроскопические структуры в клетках кожи — тромбоциты (platelets) — для отражения поляризованного света. Это позволяет рыбам практически исчезать для хищников.

Под поверхностью воды свет, как правило, поляризован. Многие рыбы (как и современные спутники) способны обнаруживать вариации такого света.

"Рыбы эволюционно развили средства для обнаружения поляризованного света. Мы предположили, что они, вероятно, развили и средства, чтобы скрываться в поляризованном свете. Если мы определим этот процесс, то сможем улучшить наши собственные технологии камуфляжа для этой среды", — сказала профессор Молли Каммингс.

В открытом океане световые паттерны помогают в обнаружении целей тремя способами: через контраст яркости, цветовой контраст и поляризационный контраст. Из трёх последний считается наиболее эффективным.

В новом исследовании, проведённом непосредственно в океане (а не только в лаборатории), показано, что рыбы lookdown и другие обитатели открытого океана используют этот механизм камуфляжа.

Для экспериментов был создан автоматизированный вращающийся стенд, удерживающий рыбу в воде, пока видеополяриметр, созданный ведущим автором Пэрришем Брэди, записывал измерения поляризованного света в реальном времени. Было записано более 1500 различных угловых конфигураций для каждой из пяти видов рыб в водах Флорида-Кис и Кюрасао.

Результаты показали:

• Две рыбы из открытого океана (lookdown и bigeye scad) имели значительно лучший камуфляж в поляризованном свете по сравнению с зеркалом, а также лучше, чем две обитающие у рифа и одна поверхностная рыба.
• Наиболее эффективно рыбы открытого океана были замаскированы в так называемых "углах преследования" (chase angles) — направлениях под 45° от хвоста или головы, откуда хищник мог бы их атаковать.

Механизм камуфляжа связан со структурой тромбоцитов в клетках кожи, которые по-разному рассеивают поляризованный свет в зависимости от угла. Следующим шагом будет исследование, могут ли рыбы активно управлять этой способностью.

Ранее считалось, что серебристая окраска многих пелагических рыб работает просто как зеркало. Однако в среде с высоковариабельным поляризованным светом зеркальный подход может дать обратный эффект и сделать объект более заметным. Эволюционное решение рыб оказалось более совершенным.