隨著人類對深海的探索越來越多,也有越來越豐富的深海魚被我們發現。有趣的是,這些深海魚的外表一個比一個奇葩,甚至都有點不像地球上的生物。因此,網上才流傳出一句話:反正深海也沒人看,隨便長長咯。
可是,生物學家們仔細研究後發現,這些魚不僅僅是長得醜,而且還長得黑。在幾百甚至幾千米的深海區,它們幾乎和幽暗的環境融為了一體。
(圖片說明:角高體金眼鯛抓拍圖)
你以為它們只是在無光的深海區看起來黑?你錯了,即使來到陽光下,它們依然能讓你眼前一黑,讓包大人都覺得自己像一張潔白的A4紙。這些深海魚用自己的身體證明:你對黑一無所知。
很多人以為,海洋生物會通過把自己變得透明來進行偽裝。但實際上,即使是在暗無天日的深海裡,這些魚竟然還是要通過黑色來給自己作偽裝。
這種黑不是光線不足導致的,而是它們的皮膚所決定的。我們知道,一個不發光物體的亮度,既取決於照在它表面的光線有多強,也取決於它的表面能吸收多少光。如果一個物體能反射全部的自然光,那麼它就呈現出白色;如果能吸收所有的自然光,那就是黑色。而這些魚,恰恰就是可以利用自己的皮膚把幾乎所有的光都吸收掉。
(圖片說明:角高體金眼鯛靜態圖像)
來自美國史密森尼國家自然歷史博物館的動物學家Karen Osborn,在對這些從深海中被捕捉上來的魚進行多次拍攝嘗試都失敗後,無奈地說:「無論你如何調整相機設置或者光線,它們都能把所有的光都吸收掉。」甚至有人開玩笑說,即使是用刺眼的聚光燈照射,它們看起來也像是剪影一樣。
但另一方面,她反而提起了興趣,想要對深海魚的皮膚進行研究。在實驗室中,她和她的同事們對18條在墨西哥灣或加州蒙特利灣的拖網中被捕撈上來的魚進行了仔細的分析。他們發現:這些魚的外表都能夠以極高的效率吸收照向他們的光線,其反射率甚至都不足0.6%,其中16種的反射率更是低於0.5%。
(圖片說明:太平洋黑龍魚)
這是個什麼概念呢?這麼說吧,即使是90年代時學校裡那種純黑色的黑板,反射率尚且有7%。而馬路上的瀝青,反射率也有4%,這也是你能看見瀝青之間凸凹的原因。換句話說,這些魚的外表比瀝青還黑。
目前來說,生物學家在陸地生物身體上發現最黑的部位,就是福格科普華美天堂鳥的羽毛。乍看之下,你可能看不出它的羽毛有多黑。
但是,當它展開全部的羽毛時……
這才是真正的黑,你根本看不見每一根羽毛之間的縫隙。生物學家介紹,福格科普華美天堂鳥的羽毛吸光率達到了驚人的99.95%,幾乎所有的光全部被吸收,所以你連羽毛之間重疊的部分都看不到。生物學家認為,這樣的黑色羽毛可以更好地襯託出它其他部分的絢麗色彩,從而獲得異性的青睞。
(圖片說明:動起來的天堂鳥更能讓你了解它的羽毛有多黑)
而Osborn等人發現,這些魚幾乎全都具有這樣驚人的光吸收率。而且,這種驚人的黑色幾乎遍及它們身體的各個部位,讓它們完全隱匿在深海的漆黑環境中,科學家們比喻它們的外表就像是深海區的隱形披風。
他們在論文中寫道:「如此之低的反射率讓這些深海魚與已知最黑的動物不分伯仲,它們甚至超過了超黑蝴蝶(反射率0.06%-0.5%),與最黑的天堂鳥相同(反射率0.05%-0.31%)。」
甚至,即使人類的科技已經發達到了今天,才勉強打造出了和它們一樣黑的物體,那就是著名的Vantablack(英文全稱叫做VerticallyAligned Nano Tube Arrays,譯作垂直排列碳納米管陣列)。
(圖片說明:黑的世界紀錄Vantablack,看了剛才天堂鳥的動圖,你就能理解為何Vantablack做得凹凸不平的面具看起來像是PS出來的平面形狀)
Vantablack是英國的一家公司在2012年的時候打造出來的物質,它對光的吸收率達到了99.96%,和這些深海魚的皮膚不相上下。可是,這是人類利用今天的科技才做到的事情,這些魚不知在多少萬年前就靠自然的力量演化出來這樣的皮膚了!
研究人員指出:這些魚之所以這麼黑,也和它們的生存環境密切相關。雖然深海區域沒有陽光,死一般的黑暗,但是有些捕食者已經演化出了發光的本領。比如約氏黑鮟鱇,就在頭頂上演化出了發光的器官,照亮前方的海域,因此被一些人稱作是「燈籠魚」。
(圖片說明:約氏黑鮟鱇)
如果被這種捕食者發出的光照射到,那麼死期恐怕也不遠了。所以,為了躲避這些捕食者,這些深海魚就長得越來越黑了。
道理是懂了,但是接下來就有一個問題:這些深海魚到底是怎樣憑藉著自然之力,就變得這麼黑了呢?
研究人員在對這些魚的外皮結構進行研究的時候發現:其內部的色素細胞非常緊實地擠壓在非常小的空間中,幾乎沒有什麼縫隙。甚至在其中一種魚的身上,這種色素細胞把腸道都包裹住了。他們推測,這種魚即使吃了發光的獵物,也可以通過腸道周圍的色素使其變得黯淡。
(圖片說明:太平洋黑龍魚最有特點的不是細長的身軀,而是極度的黑色)
Osborn解釋說:「可以說,它們創造了一種超級高效、超級薄的光學陷阱,光線無法反射回來,也不會穿過它們的身體,只要進入到這一層,就再也看不見了。」也就是說,這是一群在深海裡遊蕩的黑體。
實際上,這種吸光的原理並非這些深海魚所獨有的。但是,這些深海魚單純靠這一種原理就實現如此驚人的吸光效果,尚屬首次發現,而且令人匪夷所思。而生物學家們以往發現的超黑動物體內發現過類似的原理,但是它們還需要其他的生理結構進行輔助。比如超黑蝴蝶或者天堂鳥,其吸光的原理在於微觀鱗片狀結構通過複雜的排布將光子鎖在體內。
如果你還記得中學物理中學到的黑體的話,就會發現,超黑蝴蝶或者天堂鳥的原理類似於一個大箱子開了個小口的近似黑體,而這些深海魚類似於理想黑體……
(圖片說明:電鏡下超黑蝴蝶微觀結構)
每次說到動物的這種偽裝,我們就能想像到,它們對於人類來說具有很大的指導意義,我們同樣可以借鑑它們的方法實現偽裝。這種偽裝不僅僅在軍事上具有極高的價值,也會在很多方面發揮作用。對於某些需要吸收光線的設備來說,這種技術也有很大的前景。比如相機、天文望遠鏡、太陽能電池板等,都對材料的反射率有著極高的要求,或許未來可以從深海魚身上獲得一些經驗。
總之,儘管人類的科技已經比一百年前發達了許多,但我們需要向動物、向大自然學習的東西還有很多。不論何時,大自然總能讓我們看到它的偉大之處。所以,對大自然的敬重,也是人類進步過程中必不可少的一項品質啊。