Морские сапфиры: Эти рачки могут сиять яркими цветами, а потом становиться полностью невидимыми. Что за магия?

Учитель: Итак, кто пойдёт к доске? Я со своей парты:

Волшебство тут, увы, не причём, это чистой воды физика. Школ и университетов сапфиры не заканчивали, но парочку законов они всё-таки знают. Секрет радужных переливов заключен во внешней оболочке веслоногих — кутикуле, а точнее, в её строении.

— Да не пил я! Честное слово! — Ага, не пил, а почему тогда синий?!

В конце 90-х японские учёные с помощью электронной микроскопии выяснили, что синее свечение рачки получают благодаря структурной окраске. То есть цвет вырабатывает не сам организм, а особое строение и структура поверхности. В случае сапфира все цветовые приколюхи ему даёт гуанин. На спинке рачка это вещество лежит ровной мозаикой шестиугольников.

Шестиугольники похожи на соты. Это и есть те самые кристаллы гуанина.

Вообще, гуанин придаёт животным серебристую окраску. Самый наглядный пример — рыбья чешуя. Именно мелкие кристаллики гуанина заставляют жабродышащих блистать. Но ведь рачок — не серебристый. Он неоново-синий. Автор, у вас тут нестыковка! И вообще, он фокусы с исчезновением показывает, причем здесь блеск? А при том, что слои гуанина находится не на поверхности кутикулы, а под ней. Там кристаллы уложены стопками в 10-14 слоев. Именно такое строение и позволяет отражать именно синий цвет.

Когда вместо бабочек в животе у тебя внутри целый космос.

Позже израильские учёные дополнили наблюдения. Они наловили разноцветных рачков и задумались: раз кристаллы гуанина, по версии японцев, дают лишь синий цвет, то откуда берутся все остальные? На помощь пришли криоэлектронные микроскопы — эта приспособа, как рентген, только для клеток: позволяет увидеть их строение без необходимости вытаскивать их из живого организма.

Сапфиры бывают разные: зелёные, жёлтые, красные!

Биологи изучили не только саму структуру кристаллов гуанина, но и провели детальные исследования и замеры всех составляющих клеток на рачках разного цвета, сравнивая их между собой. Оказалось, что количество гуанина и их толщина у всех видов почти одинаковые.

Всё это время мы показывали вам самцов. А вот так выглядит самочка. Ничего примечательного: просто серая тушка и два гигантских мешка с яйцами.

Решающую роль сыграло расстояние цитоплазматических прослоек между кристаллами. У сапфиринов разных окрасов прослойки были от 52 до 200 нанометров толщиной. Получается, что от расстояния между клетками гуанина зависит цвет, который они отражают.

Схема расположения кристалликов гуанина. Разница у сапфиров разных цветов в толщине прослойки между слоями.

Хорошо, но как рачки становятся полностью невидимыми? Слава богу, больше никаких сложных терминов не будет. Сапфир попросту поворачивается нужным боком и исчезает! При изменении угла падения света, меняется и спектр отражения. При одном расположении рачок светится, при другом — выглядит как обычный планктон, а при третьем — отражает ультрафиолетовый диапазон. Именно в этом случае для нас он становится невидимым, ведь наш глаз этот диапазон не воспринимает!

Когда настолько красив, что даже камера этого не передаёт!

Светопредставлениями занимаются самцы. Но насладиться своей красотой они не могут! Нет, не потому, что им никто не может подать зеркальца. Их глаза почти полностью редуцировались! Зато знаете, кто наслаждается цветовым шоу? Правильно, самки! У них с зрительным аппаратом всё отлично. Вот это романтика! Вот это половой отбор!

Вышел погулять по району в обновках с Алика.

Увы, кроме этой детали о размножении сапфиров мы ничего не знаем. Да и вообще, мы мало что знаем об этих крохотных сверкающих существах. Учёные были настолько зачарованы их способностями, что как-то забыли обо всём остальном! Но вы можете поизучать их сами — рачки широко распространены в поверхностных теплых водах Атлантического, Индийского и Тихого океанов, в Красном и Средиземном море.

С вами была Книга животных!