蓝斑带尾鳐鱼产生耀眼的蓝色斑点不需要色素 它是怎么做到的？

香港城市大学（城大）的研究人员说，长期以来，这些斑点的来源一直是一个海洋之谜，特别是因为无论从哪个方向看，它们的蓝色都是一样的。不过，科学家们还是预感到，这些斑点会有结构性的成分。

"如果你在自然界中看到蓝色，你几乎可以肯定它是由组织纳米结构而不是色素形成的，"该研究的合著者梅森-迪恩（Mason Dean）说。"了解动物的结构颜色不仅要了解光学物理，还要了解相关材料、它们在组织中的精细组织方式以及颜色在动物环境中的外观。为了将所有这些碎片拼凑在一起，我们组建了一个来自多个国家的优秀学科团队，最终为鳐鱼的颜色之谜找到了一个令人惊讶而又有趣的解决方案。"

当然，由于研究小组进行了详细的分析，这个谜团已经被解开了。原来，鳐鱼皮肤的颜色实际上是由皮肤结构中的小球排列造成的，而不是色素沉淀。

"我们发现，蓝色是由独特的皮肤细胞产生的，它们具有稳定的三维排列的纳米级球体，内含反射性纳米晶体（就像悬浮在泡沫红茶中的珍珠），"该研究的主要作者阿马尔-苏拉帕内尼说。"由于纳米结构的大小及其间距是蓝光波长的有用倍数，因此它们倾向于专门反射蓝色波长"。

在研究射线时，研究小组使用了微型计算机断层扫描（micro-CT）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。分析结果不仅揭示了蓝色反射纳米结构，还显示光斑下面的一层黑色素吸收了其他颜色的光线，使蓝色更加"耀眼"。研究人员推测，这些斑点可能有助于伪装光线。

迪恩说："在水中，蓝色的穿透力比其他任何颜色都要深，有助于动物与周围环境融为一体。黄貂鱼皮肤上的亮蓝色斑点不会随着观察角度的变化而变化；因此，当动物游泳或用起伏的翅膀快速机动时，它们可能具有特殊的伪装优势。"

由于鳐鱼的斑点是通过机械而非化学过程产生的，研究小组认为，这些发现有助于今后生产出无化学成分的着色技术。

迪恩说："我们正在寻求与其他研究人员合作，开发灵活的仿生物结构色彩系统，其灵感来自黄貂鱼皮肤的柔软特性，可为纺织品、柔性显示器、屏幕和传感器提供安全、不含化学物质的色彩。"

作为正在进行的研究的一部分，研究小组还开始研究包括蓝鲨在内的其他海洋动物的蓝色肤色。

城大研究自然着色机制的博士后维克托里亚-卡姆斯卡（Viktoriia Kamska）说："尽管'蓝鲨'这个名字及其生态学方面的研究都很深入，但仍然没有人知道它皮肤上的蓝色是如何产生的。初步结果表明，这种着色机制与鳐鱼的不同--但就像鳐鱼一样，我们需要尝试不同的精细成像工具组合，并涉及光学、材料和生物科学等多个相关学科。"

目前的研究已发表在《先进光学材料》杂志上，并刚刚在布拉格举行的实验生物学学会年会上做了报告。