这些透明的鱼在白光的照射下变成彩虹。现在,我们知道为什么
光被幽灵鲶鱼肌肉中的重复结构衍射
当白光穿过鬼鲶鱼(图中显示的几条)几乎透明的身体时,它会变成彩虹色。
Nan Shi, Xiujun Fan and Genbao Wu
当白光穿过它几乎透明的身体时,幽灵鲶鱼就会从玻璃般的状态变成迷人的状态。现在,科学家们知道原因了。
鱼的彩虹色来自于光线的弯曲穿过动物肌肉中的微观条纹结构,研究人员 3 月 13 日在《美国国家科学院院刊。
许多具有虹彩天赋的鱼类反射光(序列号:4/6/21)。但是鬼鲶鱼(玻璃氪星鱼)和其他透明水生物种,如鳗鱼幼虫和冰鱼,缺乏这样的结构来解释它们的光泽。
当物理学家赵其斌在水族店里时,幽灵鲶鱼透明的身体引起了他的注意。这种大约5厘米长的淡水鱼是一种受欢迎的观赏鱼。 “我站在鱼缸前,盯着鱼,”上海交通大学的赵说。 “然后我看到了彩虹色。”
为了研究鱼的色彩特性,赵和同事首先在不同的照明条件下检查了鱼。研究人员确定其彩虹色是由光线穿过鱼而不是反射出来的。通过使用白光激光分别照射动物的肌肉和皮肤,研究小组发现肌肉产生了五彩的光泽。
然后,研究人员通过分析 X 射线穿过组织时的散射方式并用电子显微镜观察来表征肌肉的特性。研究小组确定了肌节(规则间隔的带状结构,每个长约 2 微米,沿着肌肉纤维的长度延伸)作为虹彩的来源。
肌节的重复带由不同数量重叠的蛋白质组成,以分离和增强不同波长的方式弯曲白光。光的集体衍射产生一系列颜色。当鱼在游泳时收缩和放松肌肉时,肌节的长度会发生轻微变化,从而产生移动的彩虹效应。
未参与这项新研究的新加坡独立鱼类学家 Heok Hee Ng 表示,幽灵鲶鱼虹彩的目的尚不清楚。他说,幽灵鲶鱼生活在浑浊的水中,很少依赖视觉。但他补充说,虹彩可能有助于它们在学校旅行时在视觉上协调运动,或者可以帮助它们融入波光粼粼的水面,以躲避陆地掠食者,比如一些鸟类。
不管功能如何,吴很高兴看到科学家们探索幽灵鲶鱼的不寻常特征。
“鱼类实际上有很多有趣的结构,它们以多种方式为它们服务,”他说。 “而且很多这些结构都没有得到很好的研究。”









