Ракообразным, которые процветают на просторах открытого океана, негде спрятаться от своих хищников.
Следовательно, многие существа, живущие на глубине, где солнечный свет исчезает до темноты, развили прозрачные тела, чтобы быть менее заметными в сумерках хищниками, смотрящими вверх. Но они также сталкиваются с хищниками с помощью биолюминесцентных прожекторов, которые должны заставлять прозрачных животных ярко вспыхивать, точно так же, как фонарик освещает оконное стекло.
Ну, оказывается, у средневодных ракообразных есть камуфляж и для этого.
Новое исследование, проведенное Университетом Дьюка и Смитсоновским институтом, показало, что эти полуводные гиперидные амфиподы покрыты антибликовым покрытием на ногах и телах, которое в некоторых случаях может ослабить отражение света в 250 раз и предотвратить это от приведения в норму к голодному рыбьему глазу фонаря.
Что еще более странно, эти покрытия, похоже, сделаны из живых бактерий.
При рассмотрении под электронным микроскопом оптическое покрытие выглядит как лист довольно однородных шариков, размер которых меньше длины волны света. «Это покрытие из маленьких сфер уменьшает отражения так же, как ворсистый ковер на стенах студии звукозаписи смягчает эхо», - говорит руководитель исследования Лаура Бэгге, доктор философии. кандидат в Герцоге, работающий с биологом Зёнке Йонсеном.
Сферы имеют диаметр от 50 до 300 нанометров у разных видов амфипод, но оптимальной была бы сфера 110 нм, что приводит к снижению отражательной способности до 250 раз, подсчитал Багге. «Но каждый размер этих шишек помогает».
В дополнение к впечатлению, что сферы могут быть бактериями, они иногда связаны сетью нитей, подобной биопленке. У каждого из семи видов амфипод, которые изучал Багге, есть свои виды симбиотических оптических бактерий. Но это еще не точно.
«Они обладают всеми характеристиками бактерий, но чтобы быть на 100% уверенными, нам придется выполнить проект углубленного секвенирования», - сказал Багге. Этот проект уже запущен.
Если сферы - бактерии, то они очень маленькие. Но нетрудно представить себе естественный отбор, когда ваш хозяин был обнаружен и съеден, что привело бы к оптимальному размеру микробов, говорит зоолог-исследователь Карен Осборн из Смитсоновского национального музея естественной истории, которая предоставила некоторые виды для этого исследования..
Если оптическое покрытие живо, исследователям придется выяснить, как вообще зародились эти симбиотические отношения.
Ракообразные линяют, чтобы расти, сбрасывая старый панцирь и, возможно, сопровождающие его антибликовые бактерии. Но Осборн считает, что было бы довольно легко повторно засеять новую оболочку животного. «Во всем этом процессе они касаются старого панциря». Есть также вид гипериид, фронима, который выращивает своих детенышей в маленьком плавучем гнезде, выдолбленном в теле сальпы. По словам Осборна, в этом случае дети могли бы довольно легко перенять антибликовые бактерии мамы.
Другой вид амфипод, Cystisoma, также выдавливает щеткообразные структуры на экзоскелет своих ног, которые имеют правильный размер и форму, чтобы служить той же цели, что и антиотражающие сферы. Cystisoma длиной до шести дюймов имеет серьезную потребность в скрытности.
«Они удивительно прозрачны», - сказал Осборн. «В основном вы видите их, потому что не видите их. Когда вы поднимаете траловый ковш, набитый планктоном, вы видите пустое место - почему там ничего нет? Вы протягиваете руку и вытаскиваете цистизому». По сути, это плотный целлофановый пакет."
"Мы заботимся об этом для базовой биологии", сказал Багге. Но открытие живых просветляющих покрытий может иметь и технологическое применение. «Матрицы сосков», уменьшающие отражение, используются в дизайне стеклянных окон, а также были обнаружены в глазах мотыльков, по-видимому, чтобы помочь им лучше видеть ночью.