유령 메기는 흰색 빛이 대부분 투명한 몸을 통과할 때 유리질에서 글램으로 변합니다. 이제 과학자들은 그 이유를 알고 있습니다.
물고기의 무지갯빛은 동물의 근육에 있는 미세한 줄무늬 구조를 통과할 때 가벼운 굽힘에서 비롯된다고 연구원들은 3월 13일 국립 과학 아카데미 회보에 보고했습니다.
무지갯빛 감각을 가진 많은 물고기는 피부나 비늘에 빛을 반사하는 작은 결정을 가지고 있습니다(SN: 4/6/21). 그러나 유령 메기(Kryptopterus vitreolus)와 뱀장어 유충 및 빙어와 같은 다른 투명한 수생 종은 광택을 설명할 수 있는 구조가 없습니다.
유령 메기의 투명한 몸은 수족관 상점에 있을 때 물리학자 Qibin Zhao의 시선을 사로잡았습니다. 약 5센티미터 길이의 담수어는 인기 있는 관상용 어종입니다. Shanghai Jiao Tong University의 Zhao는 “저는 수조 앞에 서서 물고기를 바라보고 있었습니다.”라고 말합니다. “그리고 나는 무지개 빛깔을 보았다.”
물고기의 다채로운 특성을 조사하기 위해 Zhao와 동료들은 먼저 다양한 조명 조건에서 물고기를 조사했습니다. 연구원들은 무지개 빛깔이 물고기를 반사하는 것이 아니라 물고기를 통과하는 빛에서 발생한다고 결정했습니다. 백색광 레이저를 사용하여 동물의 근육과 피부를 따로 조명함으로써 팀은 근육이 여러 가지 빛깔의 광택을 생성한다는 것을 발견했습니다.
그런 다음 연구자들은 X선이 조직을 통과할 때 산란하는 방식을 분석하고 전자현미경으로 관찰하여 근육의 특성을 특징지었습니다. 연구팀은 근육 섬유의 길이를 따라 이어지는 대략 2마이크로미터 길이의 일정한 간격을 두고 줄무늬 구조인 근절을 무지갯빛의 원인으로 확인했습니다.
다양한 양으로 겹치는 단백질로 구성된 sarcomeres의 반복 밴드는 다양한 파장을 분리하고 강화하는 방식으로 백색광을 구부립니다. 빛의 집단 회절은 다양한 색상을 생성합니다. 물고기가 수영하기 위해 근육을 수축하고 이완할 때 근절의 길이가 약간 바뀌어 움직이는 무지개 효과를 일으킵니다.
유령 메기의 무지개 빛깔의 목적은 약간 불분명하다고 새로운 연구에 참여하지 않은 싱가포르의 독립 어류학자인 Heok Hee Ng는 말합니다. 유령 메기는 탁한 물에 살며 거의 시력에 의존하지 않는다고 그는 말합니다. 그러나 무지개 빛깔은 학교에서 여행할 때 시각적으로 움직임을 조정하는 데 도움이 될 수 있으며 반짝이는 물과 조화를 이루어 일부 새와 같은 육지 포식자로부터 숨는 데 도움이 될 수 있다고 그는 덧붙였습니다.
기능에 관계없이 Ng는 유령 메기의 특이한 특성을 탐구하는 과학자들을 보게 되어 기쁩니다.
“물고기는 실제로 다양한 방식으로 물고기에게 도움이 되는 흥미로운 구조를 상당히 많이 가지고 있습니다.”라고 그는 말합니다. “그리고 이러한 많은 구조는 매우 제대로 연구되지 않았습니다.”