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      魷魚改變顏色的能力的秘密可能在于它的皮膚出乎意料的閃光
      
			
      
				2019-03-07 10:40:19
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      眨眼之間，魷魚可以從淺棕色變?yōu)轷r艷的紅色或波紋，帶有明亮的金屬彩虹。它們的變色能力(以及它們的頭足類動物，章魚和墨魚)的能力比動物王國中的任何變化都要復(fù)雜。通過復(fù)制頭足類皮膚的內(nèi)部運(yùn)作，研究人員希望找到改善偽裝設(shè)備或設(shè)計(jì)變色材料和化妝品的方法。但這個(gè)最終目標(biāo)還有很長的路要走。
      

      魷魚改變顏色的能力的秘密可能在于它的皮膚出乎意料的閃光
      

      “人們一直試圖通過使用現(xiàn)成的組件來制造能夠長時(shí)間模仿頭足類動物顏色變化的裝置，”東北大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)助理教授Leila Deravi說，他的實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。“沒有人能比他們實(shí)際工作的速度和復(fù)雜程度更接近。”
      

      Deravi一直致力于在分子水平上研究魷魚偽裝，由海洋生物實(shí)驗(yàn)室的高級科學(xué)家Roger Hanlon共同領(lǐng)導(dǎo)的大型跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)。他們最近發(fā)表的關(guān)于長魷魚Doryteuthis pealeii的研究揭示了魷魚顏色變化能力的一個(gè)全新方面，使研究人員更接近于能夠復(fù)制它。
      

      魷魚的皮膚包含兩種類型的結(jié)構(gòu)，操縱光線產(chǎn)生各種顏色。表面附近的器官，稱為色素細(xì)胞，使用色素的彈性囊，當(dāng)它們周圍的肌肉收縮時(shí)，色素迅速伸展成彩色圓盤。當(dāng)光線照射到顏料顆粒上時(shí)，它們吸收大部分波長并僅反射出窄帶的顏色。
      

      在皮膚深處，稱為iridophores的細(xì)胞會反射所有撞擊它們的光。通過散射這種光，一種稱為結(jié)構(gòu)著色的方法，它們會反射出彩虹色的明亮光澤。
      

      幾十年來，所有可用的數(shù)據(jù)都表明這些獨(dú)立的結(jié)構(gòu)只能產(chǎn)生一種顏色或另一種顏色：顏料或結(jié)構(gòu)。但是當(dāng)研究人員仔細(xì)觀察魷魚色素細(xì)胞時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)虹彩閃爍與色素完美對齊。
      

      “在頂層，嵌入到色素器官中，是結(jié)構(gòu)著色，”Hanlon說。“沒有人發(fā)現(xiàn)過這樣的事情。”
      

      Hanlon花了四十年的時(shí)間研究頭足類動物生物學(xué)，他回過頭來看了他的舊Kodachrome幻燈片。果然，他發(fā)現(xiàn)了一張從色譜中反射出來的藍(lán)色虹彩照片。當(dāng)時(shí)，他認(rèn)為閃爍的藍(lán)色來自皮膚深處的虹膜。
      

      “我在1978年看到了這一點(diǎn)，我沒有意識到我在看什么，”漢隆說。“這太不可思議了。”
      

      這一次，研究人員確信彩虹色來自色素。該團(tuán)隊(duì)包括麻省理工學(xué)院和新罕布什爾大學(xué)，在色素囊周圍的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生彩虹色的蛋白質(zhì)，恰當(dāng)?shù)胤Q為反射蛋白。
      

      這一意想不到的發(fā)現(xiàn)，即色素體使用顏料和結(jié)構(gòu)著色來產(chǎn)生其動態(tài)效應(yīng)，為生物學(xué)家和化學(xué)家們開辟了新的機(jī)會。
      

      “我們打破了已知的關(guān)于皮膚如何在頭足類動物世界中起作用的范例，”漢隆說。
      

      像Hanlon這樣的生物學(xué)家可以利用這些新信息更好地了解這些迷人的物種。像Deravi這樣的應(yīng)用化學(xué)家可以用它來逆向工程人類使用的頭足類動物的顏色變化能力。
      

      “我們正在拼湊一份路線圖，基本上就這些動物的工作方式而言，”德拉維說。“我們的最終目標(biāo)是嘗試創(chuàng)造像材料，可穿戴設(shè)備，繪畫或涂層之類的東西，它們可以像這些動物一樣快速地改變顏色。
      

      “今天的目標(biāo)并不像三年前那么牽強(qiáng)。”
      
			

			
        
      
			
      
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