Fényelnyelő halak a tengerek mélyén
Az óceánok sötét mélyén élnek olyan halak, amelyeknek ultrafekete bőre a rá eső fény több mint 99.5 százalékát elnyeli. Trükkjüket a high-tech optika és az álcázástechnika is szeretné eltanulni.
Az óceán mélységeiben, ahová a nap sugarai sosem hatolnak le, a Smithsonian Intézet (Egyesült Államok) munkatársai és a velük együttműködő kutatók felfedezték az eddig ismert legsötétebb anyagok egyikét. Az itt élő halak közül némelyiknek a bőre olyan hatékonyan nyeli el a fénysugarakat, hogy még erős megvilágításban is elmosódó árnynak tűnnek csupán.
A Current Biology című folyóirat legfrissebb számában a Smithsonian által vezetett Nemzeti Természettudományi Múzeum zoológus kutatója, Karen Osborn, valamint a Duke Egyetem biológusa, Sönke Johnsen arról számolnak be, hogy az ultrafekete halfajok bőrének egyedülálló fényelnyelő képessége a pigmentszemcsék különleges elrendezésének köszönhető. E halak bőre annyira hatékonyan elnyeli a rá eső fényt, hogy annak mindössze 0.05 százaléka verődik vissza róla.
Osborn érdeklődése akkor fordult a halak bőre iránt, amikor megpróbált lefotózni néhány feltűnően fekete halat, amelyek a mélytengeri mintavételhez használt vonóhálóból kerültek elő. Munkatársaival együtt azt tapasztalták, hogy hiába próbálkoztak csúcsminőségű berendezéseikkel, a fényképeken mégsem lehetett semmilyen apróbb részletet kivenni: egy pacni látszott csupán a halakból.
– meséli a kutatónő.
Az alapos laboratóriumi mérések hamar kiderítették, miért volt eleve kudarcra ítélve a fotózás: a tengermélyből felhozott fekete halak némelyikének bőre az őt érő fény több mint 99.5 százalékát elnyeli, így a fényképezőgép lencséjébe nemigen jut vissza róluk semmi. Ami ennyire fekete, az nem szimplán fekete, hanem ultrafekete. Sokkal feketébb, mint egy fekete papír, egy fekete szigetelőszalag, vagy egy vadonatúj gumiabroncs. S mivel ott a mélyben, ahol ezek a halak élnek, olyan sötétség honol, hogy már egyetlen foton is felkeltheti a figyelmet, ez az ultrafeketeség nagyban javíthatja a túlélési esélyeket. Pár száz méterrel a vízfelszín alatt a napfény utolsó sugarai is elenyésznek, így a mélytengeri lények a saját maguk keltette fényre vannak utalva, melyet biolumineszcencia révén hoznak létre. A biolumineszcens fénykibocsátás során az élőlény enzimei a kémiai energiát alakítják át fénnyé, amely aztán egyaránt alkalmas lehet az ellenkező nemű pár odavonzására, a ragadozók figyelmének elterelésére, vagy éppen a préda odacsalogatására.
Az így keltett fénnyel a környezetüket és az ott lévő élőlényeket is megvilágítják, így leleplezhetnek például egy feléjük ólálkodó ragadozót, vagy reflektorfénybe állíthatják potenciális áldozatukat. Mindez persze csak akkor működik, ha az a másik lény visszaveri és nem elnyeli a fényt.
Osborn és kollégái rájöttek, hogy a titok nyitját máshol kell keresni: e halak bőrében nem egyszerűen csak sok a melanin, hanem egészen sajátos módon rendeződik el. A melaninnal töltött sejtszervecskék, az ún. melanoszómák nagyon sűrűn összezsúfolódnak az ultrafekete halak pigmentsejtjeiben, és a pigmentsejtek folytonos réteget képeznek egész közvetlenül a bőrük felszíne alatt. A melanoszómák méretüknél, alakjuknál és elrendeződésüknél fogva minden fényt, amit maguk nem nyelnek el, a szomszédos melanoszómákra irányítanak, és ez így megy egészen addig, amíg a beeső fény utolsó fotonjai is eltűnnek a pigmentréteg sötét útvesztőjében.
Az élővilágban a mélytengeri halakon kívül másutt is találunk ultrafekete felszíneket. Madarakon és pillangókon találtak ultrafekete tollakat, illetve pikkelyeket, amelyek a sötétségük adta kontraszttal fokozzák a szomszédos élénk színű területek ragyogását. Ezekben az állatokban a fényelnyelő melaninréteg egyéb fénycsapdázó szerkezetekkel, így parányi csövecskékkel vagy kockákkal kombinálva éri el a kívánt hatást.
Az ultrafekete halak különlegesen hatékony dizájnja mintát adhat a szupersötét anyagok gyártási technológiájához, amely pillanatnyilag inkább a madarak és pillangók körében megfigyelt kombinált stratégiát követi. Az efféle anyagokra nagy a kereslet az érzékeny optikai eszközöket gyártó cégek körében, és a ma ismert megoldások mind igen sérülékenyek, előállításuk pedig költséges.
