生物学家揭示:鱼如何在不依赖色素的情况下呈现彩虹色

发表时间: 2023-03-21 01:01

玻璃鲶鱼几乎是透明的,你只能看到它们的头部和背部,闪烁着彩虹的所有颜色。事实证明,这种颜色与一种非常不寻常的机制有关:这些鱼的皮肤可以传输光线,肌肉纤维将光线分成不同的颜色,就像微小的棱镜一样。

广受欢迎的观赏鱼玻璃鲶鱼Kryptopterus vitreolus不产生色素,几乎完全透明。在水中,只有它们的头和背清晰可见,在某些条件下,它们开始闪烁着彩虹的所有颜色。其他一些动物也表现出这种彩虹色。彩虹色可以在鸟的羽毛、软体动物的贝壳、蝴蝶的翅膀、爬行动物的鳞片中找到。它们通常与表面的特殊微观结构有关。

与由于吸收某些波长的光子和反射其他波长的光子而发生的颜料着色相反,结构着色是由它们从微结构的不同部分反射后的干涉引起的。然而, K. vitreolus catfish的鳞片是透明的并且可以自由透光,因此它们的虹彩直到现在仍然是个谜。正如发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇新文章所报道的那样,它最近才得到解决。

Qibin Zhao 和他在上海交通大学的同事在显微镜下检查了玻璃鲶鱼的不同组织,以查看可以操纵光子的结构潜伏在哪里。它们不在鳞片或皮肤中,但在鱼的肌肉中发现了这些元素。它们的肌节——提供肌肉收缩的蛋白质丝连接的部位——是透明的,像微观棱镜一样工作,将入射辐射分解成不同的颜色。

到目前为止,这种颜色出现的机制在野生动物中还不为人所知,尽管其他一些鱼类的肌节也可能以类似的方式发挥作用。但只有在玻璃鲶鱼身上,它们的身体很小,皮肤透明,这种效果才能清楚地体现出来,让背部闪烁着彩虹色。