Mokslininkai liko be žado: šių ryklių oda keičia spalvą, reaguodama į šviesą ir spaudimą

Ryklių oda slepia sudėtingą sistemą, kuri leidžia jiems ne tik švytėti, bet ir keisti spalvą reaguojant į aplinką. Tyrimai atskleidė, kad mėlynojo ryklio spalva atsiranda ne dėl įprastų pigmentų, o dėl mikroskopinių struktūrų, esančių jo odos paviršiuje. 

Šie dariniai vadinami derminiais dentikliais yra tarsi mažyčiai dantukai, kurie dengia odą ir ją apsaugo. Jų viduje slypi guanino kristalai, kurie atspindi mėlyną šviesos spektrą, bei melanosomos, užpildytos pigmentu melaninu, kuris sugeria kitus šviesos bangos ilgius.

Šios dvi struktūros, šviesą atspindinti ir šviesą sugerianti, veikia kartu, todėl spalva tampa itin sodri ir aiškiai matoma. Tokia sistema leidžia gyvūnui būti pastebimam tam tikromis sąlygomis, bet tuo pačiu prisitaikyti ir prie aplinkos, kai reikia susilieti su fone.

Prisitaikymas prie aplinkos

Dar įdomesnė dalis yra ta, kad šios struktūros gali kisti priklausomai nuo aplinkos sąlygų. Pavyzdžiui, vandens slėgis gali paveikti atstumus tarp kristalų sluoksnių. Kai ryklys leidžiasi į gilesnius vandenis, guanino kristalai priartėja vienas prie kito, todėl spalva tampa tamsesnė. 

Tuo tarpu pakilus arčiau paviršiaus, kristalai gali šiek tiek atitolti, o ryklys atrodo šviesesnis. Tokiu būdu gyvūnas natūraliai prisitaiko prie skirtingo apšvietimo ir sukuria savotišką optinį kamufliažą.

Technologinis tyrimo proveržis

Ši išvada nebuvo pasiekta lengvai. Mokslininkai turėjo pasitelkti įvairius metodus, tai nuo ląstelių pjūvių ir mikroskopinių tyrimų iki spektrinių matavimų ir kompiuterinių modeliavimų. Tokia analizė leido pamatyti, kaip mikroskopinės struktūros lemia spalvą, kurią matome makroskopiniu masteliu. Taip buvo sujungtas gyvūno išorinis vaizdas su giliausiais biologiniais sluoksniais.

Be to, buvo atliekami modeliavimai, kurie parodė, kokie tikslūs struktūriniai parametrai nulemia atspindimos šviesos bangos ilgį. Tai leidžia ne tik suprasti, kaip veikia spalvų keitimo mechanizmas, bet ir atveria galimybes panaudoti tokias žinias technologijų srityje.

Įkvėpimas bioinžinerijai

Be mokslinės vertės, šis tyrimas atskleidžia svarbių įžvalgų, kurios gali būti pritaikytos kuriant naujas medžiagas. Pavyzdžiui, spalvą keičiančios dangos ar tekstilė, reaguojanti į aplinkos veiksnius, galėtų būti kuriama remiantis panašia struktūrine spalva, o ne naudojant sintetinius dažus. Tai ne tik sumažintų aplinkos taršą, bet ir atvertų duris pažangesnėms, tvaresnėms gamybos technologijoms.

Ryklių odos struktūros taip pat turi ir kitų funkcijų, tai jos padeda sumažinti vandens pasipriešinimą plaukiant, neleidžia susikaupti mikroorganizmams ant kūno paviršiaus. Dabar, papildomai žinodami, kad tos pačios struktūros dar ir kuria spalvą bei ją reguliuoja, turime puikų pavyzdį, kaip gamta sujungia kelias funkcijas į vieną sprendimą.

Evoliucinė unikalumo kryptis

Svarbu pažymėti, kad ryklių ir kitų kremzlinių žuvų spalvų kūrimo būdas ženkliai skiriasi nuo kaulinių žuvų. Jie vystėsi atskirai šimtus milijonų metų, todėl jų spalvinės adaptacijos yra savitos ir unikalios. Tai reiškia, kad tokie atradimai ne tik plečia žinias apie šių gyvūnų biologiją, bet ir praplečia mūsų supratimą apie evoliucijos galimybes apskritai.