Чемпионы по игре в прятки: как кальмарам удается создавать потрясающую маскировку в любых условиях
Ученые уже давно восхищаются замечательным камуфляжем этого кальмара. Недавнее исследование приблизило нас к пониманию того, как именно они могут создавать удивительную маскировку, позволяющую им охотиться в хорошо освещенных водах, незаметно проскальзывать мимо хищников или, в случае самок, даже уклоняться от агрессивных женихов
Предыдущие исследования показали, что кожа опалесцирующего кальмара обладает сложным камуфляжным механизмом, который работает на молекулярном уровне. Он представляет собой тонкую пленку из уложенных друг на друга клеток, способных расширяться и сжиматься, как гармошка, чтобы отражать весь видимый спектр света, от красного и оранжевого до желтого, зеленого и синего.
Исследователи говорят, что эти крошечные бороздки похожи на то, что вы видите на компакт-диске, поскольку они также отражают радугу цветов, стоит наклонить кожу под светом. Но когда исследователи попытались генетически реконструировать кожу этого кальмара, они заметили, что что-то немного не так.
«Мотор», который настраивает бороздки в коже кальмаров, приводится в действие белками рефлектина, которые реагируют на различные нервные сигналы и контролируют отражающие пигментные клетки. Синтетические материалы, содержащие белки рефлектин, имеют радужный вид, похожий на то, что мы видим у кальмаров, но эти материалы не могли мерцать схожим образом, как бы ученые не старались.
Чего-то явно не хватало, и лишь недавние исследования в области живых кальмаров и генной инженерии пролили свет на эту загадку. Оказывается, белки-рефлексы могут ярко светиться только в том случае, если они заключены в оболочку из отражающей мембраны. Обычно частицы белка отталкиваются друг от друга из-за одинакового заряда мембраны, но нейронный сигнал из мозга кальмара может отключить его и позволить слипнуться.
Когда это происходит, белок запускает вышележащую мембрану, которая выталкивает воду из клетки, уменьшая толщину и расстояние между канавками, которые разделяют свет на различные цвета. Это схлопывание также увеличивает концентрацию рефлекса, что позволяет свету отражаться еще ярче.
Таким образом, объясняют авторы, этот сложный процесс «динамически настраивает цвет, одновременно увеличивая интенсивность светоотражения», и именно это свойство позволяет опалесцирующему кальмару мерцать, переливаясь в воде и сливаясь даже с самым ярким окружением.
Клетки в коже кальмаров, которые отражают только белый свет, по-видимому, управляются тем же молекулярным механизмом. Фактически, авторы исследования считают, что именно это позволяет кальмарам имитировать мерцающий или пятнистый свет солнца на волнах.
Инженеры годами пытались имитировать замечательную кожу опалесцирующего кальмара, но так и не смогли этого добиться. Новое исследование, которое было поддержано Исследовательским управлением армии США, помогло им понять, в чем была ошибка. Если человечество поставит себе на службу технологию, полностью имитирующую этот процесс, мы получим возможность создавать беспрецедентно качественную маскировку, а также тонкий инструмент для дизайна и творчества.
5 любопытных фактов о кальмарах
- Существует более 800 видов кальмаров, обитающих в океанах по всему миру.
- У них развитая нервная система, и они обладают высоким уровнем интеллекта. Кальмары способны к обучению и даже могут проявлять индивидуальные предпочтения и поведенческие особенности.
- У кальмаров в крови есть гемоцианин, белок, который содержит медь вместо железа, поэтому она бесцветная.
- Они могут достигать впечатляющих размеров. Например, гигантский кальмар может иметь длину тентаклей более 10 метров.
- У кальмаров есть специальные сосцы на концах их тентаклей, которые они используют для захвата добычи и удержания ее во время охоты.