درخشش ماهی های نقره ای شاید تغییر نور را در آب حس کند

یک دسته ماهی نقره‌ای را تصور کنید که مثل آینه برق می‌زند و به شکلی شگفت‌انگیز می‌فهمد چه زمانی نور تغییر کرده است. هرچند عجیب به نظر می‌رسد، اما شاید برخی ماهی‌های گرمسیری دقیقا همین کار را انجام می‌دهند.

ماساکازو ایواساکا، مهندس میان‌رشته‌ای در دانشگاه هیروشیما، سال‌هاست بررسی می‌کند نور چگونه روی بدن ماهی‌ها حرکت می‌کند و می‌درخشد. او در یک پیش‌چاپ تازه، منافذ و سلول‌های بسیار ریزی را در پوست ماهی نقره‌ای کبالت (Hypoatherina tsurugae) توصیف کرده است که فقط فوتون‌ها را بازتاب نمی‌دهند، بلکه ظاهرا به آن‌ها واکنش هم نشان می‌دهند.

این ماهی‌ها برخلاف رنگدانه‌ها، به ایریدوفورها تکیه دارند: سلول‌های پوستی که با لایه‌هایی از بلورهای گوانین پر شده‌اند و نور را نه با مولکول‌های رنگی، بلکه با ساختار خود بازتاب و پراکنده می‌کنند. نتیجه، رنگ‌آمیزی ساده نیست، بلکه فیزیک است؛ زاویه‌ها و لایه‌هایی که طول موج‌ها را جابه‌جا می‌کنند و آن برق فلزی را می‌سازند. اما ایواساکا چیز غیرمنتظره‌ای دید. بخش‌های مشخصی در امتداد پشت ماهی میان سه حالت دیدنی تغییر می‌کردند: روشنایی پایدار، درخشش سریع و تاریکی کوتاه‌مدت. این تغییرات حتی زمانی رخ می‌داد که ماهی کاملا بی‌حرکت بود.

روش‌هایی که برای بررسی ایریدوفورهای ماهی به کار رفتند، همان‌طور که در یک آزمایش پیشین تثبیت شده بودند.

او ۲۲ نمونه صیدشده از طبیعت را در شرایط آکواریومی آزمایش کرد. برخی ماهی‌ها برای مدتی کوتاه بیهوش شدند تا پوستشان زیر میکروسکوپ بررسی شود، در حالی که نورهای ال‌ای‌دی و لیزرهایی با رنگ‌های مختلف از روی آن‌ها عبور داده می‌شد. زیر نور سفید ثابت، لکه‌های بازتابنده روشن می‌ماندند. وقتی پرتو مستقیم قطع می‌شد، بسیاری از نقطه‌ها تقریبا بی‌درنگ تیره می‌شدند و سپس طی چند ثانیه دوباره به روشنایی بازمی‌گشتند. نور آبی قوی‌ترین اثر را ایجاد کرد؛ نور سبز و قرمز بسیار کم‌اثرتر بودند.

این تغییر حالت‌ها سریع بودند. آن‌قدر سریع که جابه‌جایی‌های ساده فیزیکی درون سلول‌ها به‌تنهایی توضیح محتملی به نظر نمی‌رسد. در عوض، این الگو به فرایندهای سریع‌تری اشاره دارد؛ شاید دریافت نوری ذاتی درون پوست، یا حتی ورودی عصبی که بازتابنده‌ها را تنظیم می‌کند. ایواساکا از اپسین‌ها، همان پروتئین‌های حساس به نوری که شبکیه جانوران را فعال می‌کنند، به عنوان بازیگران محتمل نام می‌برد، هرچند در این مطالعه آن‌ها را به طور مستقیم آزمایش نکرده است.

این رفتار در نقطه تلاقی نورشناسی و زیست‌شناسی قرار دارد: بلورهایی که هماهنگ با محیط، شیوه بازگرداندن نور را تغییر می‌دهند. آیا ماهی می‌تواند از این توانایی برای ارتباط استفاده کند؟ برای پنهان شدن؟ برای سنجش کیفیت نور در آب‌های کم‌عمق ساحلی؟ این آزمایش‌ها به کارکرد نهایی پاسخ نمی‌دهند، فقط امکان آن را آشکار می‌کنند.

این پژوهش یک پیش‌چاپ منتشرشده در بایوآرکایو است و هنوز داوری همتا را پشت سر نگذاشته است؛ بنابراین یافته‌های آن باید مقدماتی در نظر گرفته شوند.

اینکه این سلول‌های درخشان فقط بازتابنده‌های ساده‌اند، آشکارساز نور به شمار می‌آیند یا بخشی از یک مدار عصبی هستند، پرسشی است که پاسخ آن به کاوش‌های مولکولی و عصب‌زیست‌شناسی نیاز دارد. فعلا برق بدن ماهی نقره‌ای جذابیت تازه‌ای پیدا کرده است: شاید این ماهی، به شیوه بلورین خودش، به جهان نگاه می‌کند.