Как солнечные элементы: раскрыт секрет впечатляющей маскировки кальмаров
Природа полна мастеров мимикрии. От хамелеона до арктического зайца, естественная маскировка — это распространенный, но мощный способ выживания в дикой природе. Одно животное особенно удивляет своими способностями к маскировке — кальмар.
Способные менять цвет в мгновение ока, кальмары, вместе со своими родственниками-головоногими — осьминогами и каракатицами, используют эти навыки со времен динозавров. Однако ученые до сих пор мало знают о том, как это работает.
Завесу тайны над уникальным природным механизмом приоткрыла биохимик Лейла Дерави из Северо-Восточного университета в США. Она разобралась в работе хроматофоров — органов маскировки — и описала ее на страницах Journal of Materials Chemistry C.
Хроматофоры — это пигментированные органы, которые расположены по всей коже кальмара. По сути — крошечные мышечные мешочки с краской, к которым подведены управляющие ими нервы. Вместе с иридофорами, которые действуют как своего рода фотофильтр, добавляя зеленые и синие оттенки к красным, желтым и коричневым пигментам хроматофоров, они дают кальмарам возможность менять цвет за сотни миллисекунд.
«Чтобы что-то могло чувствовать цвета вокруг себя и распределять их в течение сотен миллисекунд — это действительно невероятно, — восхищена Дерави. — Это не так просто сделать, особенно в живой системе, которая находится под водой».
Ранее считалось, что хроматофоры работают подобно пикселям на телевизионном экране, но Дерави обнаружила, что они гораздо сложнее. Ее исследования показывают, что хроматофоры — это световые сенсоры, которые управляют маскировкой и подпитывают ее.
«Они могут видеть свет снаружи, преобразовывать этот свет в энергию и затем использовать эту энергию для распределения окраски», — объясняет Дерави.
Чтобы убедиться верности своих предположений, ученые сделали солнечный элемент на основе пигментированных наночастиц хроматофоров, взятых у разрезанного кальмара. Его освещали искусственным солнечным светом и измеряли выработанную энергию.
«Мы обнаружили, что чем больше гранул туда добавлено, тем выше фототок. Это прямое указание на то, что частицы хроматофора фактически преобразуют свет от имитированного солнечного света в напряжение, которое может замкнуть цепь и затем быть использовано, возможно, в качестве источника энергии для животного», — говорит биохимик.
Способность хроматофоров головоногих генерировать ток под воздействием света обнаружена впервые, и это открытие сулит многообещающие перспективы — от разработки экологичного солнцезащитного крема и носимых УФ-сенсоров для защиты от рака кожи до создания по-настоящему «живой цифровой кожи», заключила исследовательница.
Для охоты каракатица притворяется листочком и кораллом — видео
