arab reality news علوم تحول هذه السمكة الشفافة قوس قزح بضوء أبيض. الآن ، نحن نعلم لماذا

تحول هذه السمكة الشفافة قوس قزح بضوء أبيض. الآن ، نحن نعلم لماذا




يتحول سمك السلور الشبح من زجاجي إلى لامع عندما يمر الضوء الأبيض عبر جسمه الشفاف. الآن ، يعرف العلماء السبب.

يأتي تقزح الأسماك من الانحناء الخفيف كما هو ينتقل من خلال الهياكل المخططة المجهرية في عضلات الحيوان، أفاد الباحثون في 13 مارس في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

العديد من الأسماك ذات الذوق المتقزح لها بلورات صغيرة في جلدهم أو قشورهم التي تعكس الضوء (SN: 4/6/21). لكن القرموط الشبح (كريبتوبتيروس فيتريولوس) والأنواع المائية الشفافة الأخرى ، مثل يرقات ثعبان البحر والأسماك الجليدية ، تفتقر إلى مثل هذه الهياكل لتفسير بريقها.

لفت جسد سمكة السلور الشبح الشفافة أنظار الفيزيائي Qibin Zhao عندما كان في متجر أحواض السمك. تعتبر أسماك المياه العذبة التي يبلغ طولها حوالي 5 سنتيمترات من أنواع الزينة الشهيرة. يقول Zhao ، من جامعة Shanghai Jiao Tong: “كنت أقف أمام الخزان وأحدق في السمكة”. “وبعد ذلك رأيت التقزح اللوني.”

للتحقق من الخصائص الملونة للأسماك ، قام Zhao وزملاؤه أولاً بفحص الأسماك تحت ظروف إضاءة مختلفة. قرر الباحثون أن التقزح اللوني ينشأ من مرور الضوء عبر السمكة بدلاً من انعكاسه عنها. باستخدام ليزر الضوء الأبيض لإضاءة عضلات وجلد الحيوان بشكل منفصل ، وجد الفريق أن العضلات تولد لمعانًا متعدد الألوان.

https://www.youtube.com/watch؟v=eBQn35dxc2Q

عند إضاءة خلفية بضوء أبيض ، يصبح سمك السلور الشبح الشفاف متقزح اللون. تحيد الهياكل المخططة المجهرية في عضلات السمكة الضوء ، وتفصله إلى أطوال موجية مختلفة. يتغير طول هذه الهياكل عندما تسبح الأسماك ، مما يتسبب في وميض ألوان قوس قزح.

ثم وصف الباحثون خصائص العضلات من خلال تحليل كيفية تشتت الأشعة السينية عند انتقالها عبر الأنسجة ومن خلال النظر إليها بالمجهر الإلكتروني. حدد الفريق الأورام اللحمية – هياكل متباعدة بشكل منتظم ، يبلغ طول كل منها 2 ميكرومتر تقريبًا ، والتي تمتد على طول ألياف العضلات – كمصدر للتقزح اللوني.

النطاقات المتكررة للساركوميرات ، المكونة من بروتينات تتداخل بكميات متفاوتة ، تعمل على انحناء الضوء الأبيض بطريقة تفصل وتعزز أطوال موجاته المختلفة. ينتج الحيود الجماعي للضوء مجموعة من الألوان. عندما تنقبض السمكة وترخي عضلاتها للسباحة ، يتغير طول القسيم العضلي قليلاً ، مما يتسبب في تأثير قوس قزح متغير.

صورة بالمجهر الإلكتروني للقسيم العضلي الذي يبدو مستطيلات رمادية في صف أفقي مع خطوط رمادية أفتح تفصل بينها عموديًا.
تشكل الهياكل المخططة التي تسمى القسيمات اللحمية (التي تظهر في صورة المجهر الإلكتروني هذه) الخيوط المجمعة معًا في ألياف عضلية لسمك السلور الشبح. يتكون كل قسيم عضلي (قسيم عضلي واحد مظلل) من “بلاطات” متجاورة من خيوط الميوسين المتشابكة وخيوط الأكتين ، وهي هياكل بروتينية شبيهة بالخيوط مسؤولة عن تقلص العضلات. ينفصل الضوء الأبيض الذي يمر عبر الساركوميرات المتكررة إلى أطوال موجية مختلفة ، مما يعطي السمكة تقزحها.X. مروحة وآخرون / PNAS 2023

يقول هيوك هي نج ، عالم سمك مستقل في سنغافورة لم يشارك في الدراسة الجديدة ، إن الغرض من تقزح سمك السلور الشبح غير واضح إلى حد ما. يعيش سمك السلور الشبح في مياه عكرة ونادرًا ما يعتمد على البصر ، كما يقول. ويضيف أن التقزح اللوني قد يساعدهم على تنسيق الحركات بصريًا عند السفر في المدارس ، أو قد يساعدهم على الاندماج مع المياه المتلألئة للاختباء من الحيوانات المفترسة البرية ، مثل بعض الطيور.

بغض النظر عن الوظيفة ، إنج متحمس لرؤية العلماء يستكشفون الخصائص غير العادية لسمك السلور الشبح.

يقول: “تمتلك الأسماك في الواقع عددًا كبيرًا من هذه الهياكل المثيرة للاهتمام التي تخدمها بطرق عديدة”. “والكثير من هذه الهياكل تمت دراستها بشكل سيء للغاية.”

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *