Estos espantosos peces de aguas profundas absorben casi toda la luz que les llega

Los científicos han descubierto que algunos peces de aguas profundas absorben hasta el 99,956% de la luz, lo que hace que la extraña colección de animales de aguas profundas sea mucho más extraña.

La bióloga marina Karen Osborn y sus colegas llevaron a la superficie del barco de investigación Western Flyer a las afueras del Golfo de Monterey, California, trayendo peces de aguas profundas para su catalogación y una sesión de fotos. Osborn puso su mano en un diente de la esquina, una criatura que se explica por sí misma con una boca llena de feos, grandes y afilados dientes, unidos a un cuerpo robusto en forma de lágrima. Usando su sistema de luz estroboscópica personalizado y una cámara montada sobre un tanque, podría capturar el espécimen raro para la ciencia.

Sin embargo, cuando puso el diente del colmillo frente a la cámara, se convirtió en un vívido agujero negro: el contorno estaba allí, pero no los detalles finos, como si el pez hubiera devorado la luz. «Estaba tratando de tomarle fotos y solo estaba obteniendo estas siluetas», dice Osborn. «Fueron terribles».

No era su primera sesión de fotos con un pez de aguas profundas, por lo que no podía ser un error del operador. Pero espera un segundo, pensó Osborn. «Intenté tomar fotografías de peces de aguas profundas y no tenía nada más que esas fotografías realmente horribles, en las que no se puede ver ningún detalle», dice. «¿Cómo puedo iluminarlos con dos luces estroboscópicas y toda esa luz desaparece?»

Desaparece porque los dientes de las esquinas, junto con otras 15 especies que Osborn y sus colegas han encontrado hasta ahora, están camuflados con piel «ultra negra», la versión profunda de Vantablack, el famoso material artificial que absorbe casi todo. brilla sobre ella. Estos peces han desarrollado una forma diferente y diabólica inteligente de volverse ultra-negros con una eficiencia increíble: una especie que los investigadores descubrieron absorbe el 99,956% de la luz que incide, haciéndola casi tan negra como Vantablack.

«No tenía idea de que había peces ultra negros», dice el biólogo de la Universidad de Duke, Alexander Davis, autor principal de un nuevo artículo en Current Biology que describe los hallazgos. «Hasta donde yo sabía, los únicos vertebrados que eran ultra negros eran estas aves del paraíso y algunas otras especies de aves. Fue el primer caso que tenemos de algo que este negro realmente se usa como camuflaje. «

Quizás se esté preguntando por qué, si los fotones del sol no penetran a más de 200 metros de profundidad, estos peces deberían camuflarse con algunos de los negros más oscuros del reino animal. La realidad es que las profundidades del océano en realidad están iluminadas por luz en forma de bioluminiscencia producida por criaturas claras sobre el árbol de la vida, desde bacterias hasta peces y calamares. (Los investigadores recolectaron especímenes de hasta 2.000 metros de profundidad).

Este espectáculo de luces sirve para una amplia gama de propósitos. Algunas criaturas, acostumbradas a convertirse en almuerzos, arrojan una nube de gool bioluminiscente que confunde a los cazadores o incluso se aferra a sus cuerpos, marcando a los cazadores por sus propios depredadores. Otras especies de peces de aguas profundas emiten rayos de luz bioluminiscente desde sus caras, reflectores que les ayudan a encontrar comida. Quizás lo más famoso es que el pescador usa un señuelo brillante para atraer presas a sus mandíbulas. Y en la oscuridad total, los machos y hembras de algunas especies tienen que iluminarse como vallas publicitarias para encontrarse y aparearse.

«Imagínate en un búnker sin luz y tienes que encontrar a tu pareja. Esperas tener una linterna, ¿no? Pregunta Dimitri Deheyn de la Institución Scripps de Oceanografía, que estudia la bioluminiscencia pero no participó en el nuevo estudio. “La luz explota allí, pero es luz biológica. Y la mayor parte del tiempo es principalmente luz azul, porque se extiende más lejos en estas aguas. «

Sin embargo, hay un problema: toda esta luz atrae la atención, tanto de presas como de depredadores. Si la presa puede ver la cara de un pescador iluminada por su señuelo colgante, la plantilla se eleva. Lo mismo si tu cara tiene faros que te ayudan a ver tu comida. «Obviamente, no quieres que tu presa vea esa luz arrojándote a todas partes», dice Davis. «Entonces, si tu cabeza es ultra negra ahora, nada de esa luz regresa a su presa y es más probable que alcance el rango».

Entonces, ¿cómo se camuflan tan bien estas 16 especies de peces ultranegros? Se trata de melanina, las mismas cosas que dan color a la piel de las personas. La piel de estos peces está positivamente llena de una capa de orgánulos llamados melanosomas, que a su vez están cargados de melanina.

Solo toneladas de melanina no podían hacer que estos peces compitieran con el Vantablack oscuro. Cuando ilumina un diente de la esquina o sus colegas, los melanosomas absorben la mayoría de los fotones de inmediato. «Pero lo que no se absorbe se esparce en la capa y es absorbido por los pigmentos vecinos, que están empaquetados justo al lado», dice Osborn. «Entonces, lo que hicieron fue crear este sistema muy eficiente, con muy poco material, en el que podían construir una trampa de luz con solo partículas de pigmento y nada más».

«Es una especie de máquina de chicles, en la que todos los chicles del interior tienen el tamaño y la forma adecuados para captar la luz del interior del coche», añade Davis. «Una vez dentro, rebota entre todas las bolitas y no regresa».

Increíblemente, no hubo un ancestro común de estas 16 especies de Vantafish, o al menos las 16 que Osborn y Davis han descubierto hasta ahora, que desarrollaron este truco y se lo transmitieron a sus descendientes evolutivos. Las especies lo han desarrollado de forma independiente, por lo que tienen formas ligeramente diferentes de absorber la luz; sus melanosomas están dispuestos de manera diferente en la piel.

«Algunos de ellos están muy confundidos», dice Osborn. «Algunos de ellos tienen tres capas, otros tienen dos capas. Algunos de ellos tienen capas muy gruesas, otros tienen capas más delgadas. Entonces existen estas pequeñas, pequeñas diferencias en cómo han logrado esto entre diferentes especies. «

La piel de todos estos peces está especialmente ajustada para absorber el azul claro y el verde, que son los colores de la bioluminiscencia más profunda. Pero las especies usan su ultra negrura para varios propósitos, ya sea como presas que se esconden de la caza o como cazadores que se esconden de las presas. Curiosamente, una de las especies, la carne de dragón, es ultranegra cuando era joven. ¿Por qué? Porque los bebés pequeños e indefensos necesitan esconderse de los depredadores. Como adultos, una vez que el pez dragón alado crece a más de una pata larga, no tienen mucho que esconder, están más arriba en la cadena alimenticia.

Y mira esto: los investigadores encontraron que algunas especies tenían revestimientos intestinales ultranegros, lo que podría evitar que brillen como linternas al comer presas bioluminiscentes. «O estará asombrado y bioluminiscente cuando esté en el útero porque está asustado o, al digerirlo, estos químicos se liberarán y comenzarán la bioluminiscencia», dice Osborn. «No quieres nadar con una barriga brillante, ¿verdad?» Eso solo requiere problemas. «

Tampoco querrás nadar con el estómago vacío. Un arrecife de coral está lleno de masas de peces, lo que brinda a los depredadores muchas opciones de menú. Pero en la inmensidad de las profundidades, la presa es relativamente pequeña, por lo que los depredadores están sujetos a mucha más presión para marcar una masa. «Ultra-negro parece extremo, ¿por qué gastarías tanta energía y tiempo evolutivo haciendo esto?» pregunta Luiz Rocha, curador de pescado de la Academia de Ciencias de California, que no participó en la investigación. «Si no fueran tan ultranegros, seguirían siendo relativamente invisibles. Y la razón por la que creo que hay tan pocas presas que tienen que ser muy eficientes, hasta el punto de poder atrapar casi el 100% de todo aquello con lo que entren en contacto. Porque si no lo hacen, morirán de hambre ”. Otros bichos raros de su morfología también delatan esta desesperación: especies como el pescador tienen bocas y vientres enormes, tanto mejor para consumir lo que tropiece en la oscuridad.

Estos peces han desarrollado un fascinante tipo de enfoque híbrido para ultra-negro. Considere las aves del paraíso ultranegras. Sus plumas están pigmentadas de forma oscura al principio, pero también utilizan pequeñas estructuras en forma de árbol que rebotan alrededor de la luz y absorben más fotones. Por el contrario, muchas especies de Vantafish utilizan un enfoque 2 en 1 para absorber la luz con la misma eficacia: los melanosomas son el pigmento y la estructura que se alimentan de toda esa luz. «Lo hace mucho más fácil», dice Davis. «Entonces, si está tratando de imitarlo para cualquier tipo de propósito tecnológico, ahora solo tiene que hacer un componente».

En cambio, los materiales ultra negros artificiales utilizan nanotubos de carbono, pequeños cilindros que capturan fotones, que son difíciles de fabricar. «Terminará con un material bastante frágil, un material increíblemente negro, pero frágil», dice Davis. “Aquí vemos prácticamente solo una agregación aleatoria de nanopartículas que produce algo que es casi tan negro. No necesita una alineación estructural especial. En teoría, si puede hacer nanopartículas del tamaño y la forma correctos, entonces debería poder cubrir cualquier cosa con ellas. «

Nadie se ha alineado todavía para intercambiar la magia oscura de Vantafish. Pero tal vez los materiales ultra negros del futuro solo puedan ser profundos.

Esta historia se publicó originalmente en DyN Noticias US.

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