Синепятнистый скат-хвостокол (Taeniura lymma), обитающий в тропических водах Индийского и Тихого океанов, известен яркой окраской с электрическими синими круглыми пятнами. Международная группа учёных выяснила биологические особенности кожи ската, которые обеспечивают такую расцветку.
Окраска живых существ многообразна и имеет важные функции: служит средством общения, защитой от хищников или привлечением к себе. маскировки.
Исследования показали, что цвет живых организмов может формироваться за счет избирательного поглощения света пигментами или рассеивания его наноразмерными структурами, а также сочетанием этих механизмов. Синие цвета, создаваемые пигментами, в природе встречаются редко — большинство естественных синих оттенков возникают из-за структурных особенностей.
Следовательно, полагали, что пятна у скатов синего цвета. Taeniura lymmaОбразование происходит с помощью микроскопических структур. Однако ученых долгое время смущала их однородность: отсутствие переливчатости, свойство менять оттенок при изменении угла обзора, которое характерно для большинства других структурных цветов. Новое исследование решило эту загадку. вышедшее недавно в журнале Advanced Optical Materials.
Исследователи изучили зрительные и световые характеристики синих отметин у некоторых особей. T. lymma, для чего наблюдали за живыми скатамиВ аквариумной среде провели посмертное исследование тканей. Для изучения образцов применили микрокомпьютерную томографию, сканирующую электронную микроскопию, рамановскую спектроскопию, трансмиссионную электронную микроскопию и другие методы.
Синий оттенок пятен обусловлен клетками кожи, внутри которых размещены наноразмерные пузырьки с микроскопическими светоотражающими пластинками из нуклеотида гуанина. Гуанин является частью структуры ДНК.
Размер наноструктур и расстояние между ними кратны длине волны синего света, поэтому отражают его. Нанокристаллы внутри пузырьков ориентированы в разные стороны и отражают синий свет во всех направлениях. Это сочетание упорядоченного расположения и беспорядочного отражения обеспечивает неизменность синего цвета пятен у скатов. T. lymmaС какой бы стороны не рассматривали объект изучения, указали исследователи.
Анализ тканей обнаружил, что под синими пятнами у скатов находится плотный слой пигмента меланина. Поглощая излучение всех цветов, кроме синего, этот слой делает пятна казаться особенно яркими.
Учёные считают, что окрас помогает скатам скрываться в воде.
Авторы представленной научной работы рассчитываютОткрытия послужат основой для создания новых, более экологически безопасных методов окрашивания материалов без применения химических красителей. Планируют продолжить изучать синюю расцветку у других морских обитателей, в том числе у синих (или голубых) акул.