Кожа рыб способна напрямую реагировать на свет

Серебристая чешуя стайных рыб служит не только пассивным зеркалом для отпугивания хищников. Оказалось, что специальные кристаллы в клетках кожи мгновенно реагируют на смену освещения, меняя свою структуру. Это открывает новые горизонты в понимании того, как животные воспринимают окружающую среду.

Ученые из университета Хиросимы (Япония) доказали, что микроскопические поры в коже стайных рыб могут выполнять функции зрительных рецепторов. Клетки чешуи моментально реагируют на включение и выключение внешнего освещения, меняя угол преломления лучей. Препринт статьи опубликован на портале bioRxiv.

Стайки мелких океанических рыб часто напоминают сверкающие диско-шары. Такой эффект создается благодаря иридофорам — специальным клеткам в коже, плотно набитым кристаллами гуанина. В отличие от клеток человека, содержащих пигмент меланин, кожа этих рыб создает цвет структурно, преломляя и отражая свет под разными углами.

Ранее считалось, что это пассивный процесс. Однако новые эксперименты с тропическими рыбами показали удивительную динамику. Исследователь зафиксировал на видео, как мерцающие пятна на чешуе переключаются между режимами яркого свечения, динамичного мерцания и полного затемнения.

Ранее считалось, что это пассивный процесс. Однако новые эксперименты с тропическими рыбами показали удивительную динамику

Источник: Freepik

Реакция на разные спектры

Для проверки гипотезы рыб помещали под микроскоп и воздействовали на них различными источниками света. Когда на чешую направляли белый светодиод, иридофоры оставались в стабильном ярком состоянии. Но стоило выключить лампу, как кристаллы немедленно тускнели, словно сужающиеся зрачки.

Оказалось, что гуаниновые структуры физически смещаются внутри клеток, прекращая отражать свет с прежней интенсивностью. Возвращение в исходное светящееся состояние занимало около 10 с. При этом реакция кожи оказалась избирательной.

Спектральный анализ выявил, что клетки обладают максимальной чувствительностью к синему свету, в то время как на зеленые и красные лучи реакция была заметно слабее. Синий спектр глубоко проникает в толщу океанской воды, что делает такую настройку биологически оправданной.

Скорость реакции позволяет предположить, что в процессе задействованы не только клеточные механизмы, но и нейронная регуляция. Исследователи полагают, что в коже рыб могут присутствовать опсины — светочувствительные белки, аналогичные тем, что работают в сетчатке человеческого глаза.

Ранее Наука Mail рассказывала, что у диких сомов обнаружили редкий заразный вид рака.