Ученые установили, почему рыбы становятся невидимыми в воде

Ученые установили, почему рыбы становятся невидимыми в воде

Когда рыба чувствует приближение хищника, то она моментально исчезает. Таким образом рыбам приходится решать сложную задачу - как спрятаться от врага. Но позвоночные животные, плавающие в толще воды, используют совсем иной принцип маскировки: они сливаются с водой. Помогает им в этом зеркальная чешуя, отражающая свет. И это не навороченный фокус.

Ученые попытались установить, почему рыбы становятся невидимыми в воде. Проведенные исследования показали, что некоторые рыбы имеют в клетках кожи микроскопические структуры, называемые тромбоцитами, которые используется для отражения поляризованного света. Это помогает обмануть хищника, заставляя его думать, что их добыча сбежала. Ранее считалось, что рыбья чешуя работает как простое зеркало. Однако простое зеркало малоэффективно, если речь идёт о поляризованном свете.

Глаз человека не может различать поляризацию световых волн. Но среди рыб есть такие, которые в разной степени чувствуют поляризацию света. В итоге становятся видны элементы среды, которые не заметны по остальным световым параметрам. Не стоит забывать, что характер поляризации зависит от времени суток. От движения солнца по небу меняется поляризация световой волны.

Ученые из Техасского университета в Остине выяснили, что зеркальным отражением тут не обойтись. Исследователи Молли Каммингс и Брэди Пэрриш ставили опыт с рыбами, которые жили в аквариуме. Они освещали аквариум, имитируя солнце, которое движется по небу. В то время, когда освещение менялось, исследователи оценивали состояние светового поля в аквариуме посредством поляриметра.

Оказалось, что рыбы отражали свет так, чтобы контраст по поляризации между отражёнными лучами и окружающим освещением был минимален. Они попросту подстраивались под изменения в поляризации света: в разное время суток маскировались в поляризованном свете одинаково хорошо, хотя характер поляризации менялся. В зависимости от текущих условий, рыбы выборочно уменьшали степень поляризации и меняли угол поляризации.

Интересно, что другие виды рыб, обитающие в подводной растительности, на поляризованный свет не реагировали и отражали свет как простое зеркало. В связи с этим ученые пришли к выводу, что стратегия отражения зависит от экологической среды: рыбам, которые обитают на открытых пространствах, прятаться негде, потому они более тонко воспринимают свет.

К тому же, исследователи считают, всё может происходить автоматически: структуры в покровах рыбы сами реагируют на изменения в поляризации. Ко всему прочему, рыбы могут менять ориентацию тела в воде - занять такое положение, которое отражало бы свет по максимуму.

Отметим, что поляризация - это характеристика поперечных волн, которые вибрируют в направлении, перпендикулярном направлению их распространения. Свет представляет собой поперечные электромагнитные волны. Таким образом, световая волна путешествует вперед и может вибрировать вверх и вниз (в вертикальной плоскости), из стороны в сторону (в горизонтальной плоскости), или в промежуточном направлении.

Обычно луч света состоит из смеси волн, вибрирующих во всех направлениях, перпендикулярных линии распространения. Если по какой-то причине вибрация остается постоянной в направлении, то такой свет называется поляризованным.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *