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甲壳类幼体“眼睛闪耀器”中的光调控物质可令其隐身

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

据研究人员报告,掩盖透明甲壳类幼体深色眼色素的光操控反射器能使这些生物完全融入其背景之中。这些发现揭示了这些动物“眼耀器”结构中的一种特别紧致且可调谐的光子玻璃;这些结果会对不同材料的设计有所启示。Kate Feller和Megan Porter在相关的《视角》中写道:“人类可通过模仿自然界的解决方案来优化和开发更好的用于太阳能、通信、遥感和其它光依赖技术的光子材料。”从鱼类到浮游动物等多种海洋生物为自身伪装而会在水下呈透明状,但由于视觉需要有不透明的眼色素,因此对需要视觉的生物来说,通体透明是不可能的。因此,透明生物演化出了各种策略,旨在平衡能看见与不被看见之间的利弊。一些十足类甲壳动物的幼体会用一种能遮盖深色眼色素的反射器并产生一种独特的眼耀,后者能反射与周围水体颜色匹配的光。然而,这种反射器的光子结构特性仍属未知。为更好地了解其属性,Keshet Shavit和同事用光学和低温扫描电子显微镜检查来探索几种甲壳类(其中包括淡水虾模式物种罗氏沼虾,Machrobrachium rosenbergi)幼体的眼耀反光器。Shavit等人发现,眼色素是由光子玻璃制成的高度反光细胞产生的,该光子玻璃由晶状异黄蝶呤纳米球组成,后者位于眼睛的内表面。作者说:“这里描述的眼耀反光器的一个显著特点是其可调谐性和紧致性。”对不同甲壳类幼体的进一步研究显示,它们眼耀色可通过调整纳米球的大小和排列而能从深蓝色调变至黄色。Feller和Porter就更广泛研究领域进行讨论时写道:“在最近调查的几种远洋甲壳动物中发现的多样性光学解决方案凸显了生活在远洋的动物中有着尚未开发的光子创新潜力。”他们说,直到现在才有如此令人兴奋的光子发现是因为“浩瀚的远洋以及其内相对稀少的动物分布使得这一栖息场所难以进入并得到有效的采样。”


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