일반 카메라에 찍히지 않는 물고기
투명인간만이 광학 과학으로 자각할 수 없게 만드는 유일한 전문가는 아니라고 합니다. 목요일 Current Biology 잡지에
발표된 한 연구에 따르면 초흑색 물고기의 종류도 그러한 전략을 가지고 있다고 합니다.
포식자를 막기 위해 물고기는 투명성과 거울에 비친 표면과 같은 일반적인 위장 전략을 구사한다고 합니다. 이러한
방법은 햇빛이 쉽게 침투하는 얕은 물에서 성공합니다.
그러나 해저 650피트 이상의 깊이에서 햇빛은 거의 없습니다. 따라서 이러한 영역에서는 투명성과 거울에 비친 표면과 같은 진화적 적응이 공격자들이 먹이 거리를 찾는 것을 막는데 유용하지 않습니다. 그것은 이러한 방어 전략을 사용하는
물고기가 다른 심해 동물에서 발광하는 생물 발광의 최소 0.4%를 반영하기 때문입니다. 이는 살아있는 유기체에 의한
빛의 생산과 방출을 따라합니다.
색소침착은 물고기들이 바다에서 이용하는 또 다른 방법입니다. 색소침착은 동물들이 생물 발광원으로부터
빛을 흡수할 수 있게 하고, 따라서 그 빛을 반사하는 대신에 시각적으로 감지할 수 없게 합니다.
스미스소니언 국립자연사박물관의 동물학자인 카렌 오스본은 멕시코만과 캘리포니아 몬테레이 만의
터커 트롤 그물에 걸린 자신과 동료들의 검은 물고기 사진을 찍을 때 물고기 가죽을 자세히 살펴보기로 했습니다.
터커 트롤 그물은 과학자들이 초흑색 물고기를 발견할 수 있는 중간 수위의 물고를 잡을 수 있게 해주는 것입니다.
그녀의 카메라와 조명의 질과 배치와 상관없이 오스본은 촬영에서 어떤 세부사항도 포착할 수 없었습니다.
연구원들은 일반적인 위장술의 비효과적인 면을 알고, 반사관을 제한하도록 압력을 가하면 초흑색 물고기의
반사율이 거의 0에 가까운 색호화된 신체 표면이 진화된 것일 수 있다는 가설을 세웠습니다. 반사율은 빛이
표면에 부딪혀 그 표면에 반사되는 비율의 척도입니다.
과학자들은 다른 냉혈 동물들과 다른 실험, 모델링 및 비교를 통해 흑어가 피부에 닿는 빛의 99.5% 이상을 흡수했다는
것을 발견했습니다. 즉, 그들은 반사율이 0.5%미만이었습니다.
이 물고기의 초흑색 배색을 시험하기 위해 연구원들은 두 개의 연구 순항 동안 멕시코만과
캘리포니아 몬테레이만 해역에서 18종을 채집했습니다.
노스캐롤라이나 듀크 대학의 생물학 박사학위 공동저자인 알렉산더 데이비스는 광원, 되돌아오는 광자(광입자)의
수를 세는 검출기, 광케이블 등 3개 부분으로 구성된 백 반사 탐침을 이용해 물고기의 반사도를 측정했다고 말했습니다.
광섬유 케이블은 피사체에 비친 빛을 모아 검출기로 다시 보내는 데, 이를 통해 과학자가 얼마나 많은 빛이 반사되고
있는지 알 수 있습니다.
심해에서 햇빛과 생물 발광 양쪽에 가까운 파장에서 채집된 18종 중 16종이 0.5% 미만의 반사율을 보였습니다.
앵글러 피시로 알려진 물고기의 속인 오니 로데스는 반사율이 가장 낮았습니다. 데이비스 박사는 '초흑색 물고기의
색깔은 검은색 종이와 갓 포장된 아스팔트 등 인간이 만든 일부 물질보다 훨씬 어둡다'라고 말했습니다.
초흑색 색채를 가능케 한 기본 구조는 바로 물고기 피부 밑에 멜라노솜이 빽빽하게 들어차 있는 것이었습니다.
멜라노 솜은 동물 조직에 색을 공급하고 피부에 반사 대신 빛을 흡수하도록 돕는 색소 입자입니다.
데이비스 박사는 이 과정은 멜라닌이 인간의 피부에서 어떻게 작용하는지에 대해 우리가 알고 있는 것과 유사하다고
말했습니다. '인간의 피부에서 멜라닌은 빛을 흡수하며, 다른 것들 중에서도 주로 자외선에 의한 손상으로부터
세포를 보호한다'라고 말했습니다.
초흑색 물고기는 포식자와 먹이 둘 다 될 수 있기 때문에 연구원들은 이 물고기가 다른 포식자들을 피하기 위해
어두운 색상을 진화시켜야 하는 압력에 직면했을지도 모른다고 생각했습니다.
데이비스는 '사물이 심해에 있는 것처럼 어두울 때 광자 한 줌이라도 반사하면 무언가 자신을 감지할 수 있다'라고
말했습니다. '그리고 여기서 이 동물들은 기본적으로 모든 빛을 빨아들이고 깊은 바다의 칠흑 같은 어둠에
맞추기 위해 이 초검은 피부가 자신의 전체를 덮고 있다'
이 연구에 따르면 이 발견은 가장 검은 것으로 알려진 몇몇 동물들의 수준과 그 이상에 있는 초흑색 물고기의 순위를
매겼습니다. 초흑색 나비는 반사율이 0.06%~0.5%이며, 가장 검은 새는 0.05%~0.31%의 반사율을 보입니다.
연구진은 또 반사율을 줄임으로써 초흑색 물고기가 2%의 반사율을 가진 물고기보다 6배 이상 포식자에게
보일 가능성을 줄일 수 있다는 사실도 밝혀 냈습니다.
연구원들은 초흑색 물고기 생물학이 카메라와 망원경을 포함한 광학 기술과 위장 기술을 위해 덜 비싸고
유연하며 내구성이 강한 초흑색 물질의 개발을 앞당길 수 있다고 제안했습니다.
데이비스는 '초흑색 재료의 주요 용도중 하나는 광학 장비 내부를 코팅해 그 안에서 빗나간 빛이 튀는 것을
막는 것'이라고 말했습니다. '흡수성이 높고 적당한 크기와 모양을 가진 이 나노입자를 무작위로 배열할 수 있는 한,
그 무엇으로든 코팅할 수 있어야 한다. 그러니 그것을 작동시키기 위해 어떤 세밀한 구조를 만들 필요가 없다.'라고도
말했습니다.
살아남기 위해 최선을 다하는 거겠죠..
반사율을 낮혀서 투명인간 망토를 만드는게 가능할 것도 같습니다..
이렇게 또 물고기한테 한수 배운것 같습니다..
