Bí ẩn: Khả năng “tàng hình” của loài cá siêu đen

Một loài cá được phát hiện có thể “tàng hình” dưới đáy biển sâu – nơi hầu như không có ánh sáng chiếu tới, ngay cả khi xung quanh có phát quang sinh học mạnh.

Gần đây, các nhà nghiên cứu đã giải mã thành công khả năng hấp thụ đến 99,5% ánh sáng của loài “cá siêu đen” – một loài sinh vật có thể sống ở nơi sâu nhất đại dương.

Dưới môi trường biển sâu, các nhà nghiên cứu đã phát hiện 16 loài cá biển phù hợp với định nghĩa “siêu đen” thuộc vào 6 bộ khác nhau, chúng có hình thù kỳ dị và đáng sợ như cá rồng đen Thái Bình Dương, cá răng nanh và cá cần câu. 

Tạp chí Current Biology đăng tin, nhóm nghiên cứu do 2 nhà khoa học Karen Osborn và Sönke Johnsen dẫn đầu cho biết, lớp da của những sinh vật này chứa sắc tố vô cùng độc đáo.

“Trong đại dương sâu thẳm, không có nơi nào để ẩn nấp và có rất nhiều kẻ săn mồi đói khát, các loài động vật chỉ có lựa chọn duy nhất là ngụy trang”, Karen Osborn cho  biết.

Karen Osborn là chuyên gia động vật học thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Viện Smithsonian – Washington, đồng thời là tác giả của nghiên cứu trên.

Theo khoa học, ánh sáng mặt trời rất khó có thể xuyên qua hơn 200 mét dưới bề mặt đại dương, trong khi đó có một số loài cá lại sinh tồn ở tận 5.000 mét dưới biển sâu. Ở độ sâu này, phát quang sinh học – phát xạ ánh sáng của các sinh vật sống là nguồn sáng duy nhất. Một số loài cá siêu đen đã sử dụng phát quang sinh học trên cơ thể chúng để dụ con mồi đến gần.

Da của loài cá này cũng là một trong những vật liệu đen nhất từng được biết đến. Chúng hấp thụ ánh sáng hiệu quả đến mức, ngay cả khi dưới ánh sáng mạnh cũng chỉ trông như những bóng mờ.

Lần đầu tiên bà Karen Osborn quan tâm đến loại da cá này, khi chụp ảnh một số con cá đen mà nhóm của bà bắt được trong quá trình lấy mẫu dưới biển sâu thuộc vịnh Mexico và Vịnh Monterey, bang California. Dù sử dụng những thiết bị tân tiến, các nhà nghiên cứu vẫn không thể chụp được bất kỳ chi tiết nào của chúng. “Không quan trọng bạn thiết lập ánh sáng như thế nào, chúng sẽ hút hết ánh sáng của máy ảnh,” bà Osborn cho hay. 

Cuối cùng, những phép đo đạc trong phòng thí nghiệm cũng đã giải thích nguyên nhân của hiện tượng này. Trên thực tế, những con cá đen đã hấp thụ hơn 99,5% ánh sáng chiếu vào bề mặt của chúng, tức là chỉ có 0,5% ánh sáng chiếu vào được phản xạ trở lại.

Cá siêu đen làm thế nào để “tàng hình”?

Để kiểm tra màu sắc cực đen của các loài cá, các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu của hơn 18 loài từ vùng biển ở Vịnh Mexico và Vịnh Monterey, bang California, qua 2 chuyến đi khảo sát trên biển.

Nhóm nghiên cứu đã phải sử dụng máy quang phổ, để đo ánh sáng phản chiếu từ da cá. 

Alexander Davis – nghiên cứu sinh về sinh học tại Đại học Duke ở Bắc Carolina cho biết: “Chúng tôi phải sử dụng đến 3 loại thiết bị để đo đạc gồm một nguồn sáng, một máy dò đếm số lượng photon (hạt ánh sáng) quay ngược và cáp quang”. Cáp sợi quang thu thập ánh sáng chiếu vào các đối tượng và gửi lại cho máy dò, nhờ đó mà các nhà khoa học có thể biết được lượng ánh sáng được phản xạ.

Kết quả cho thấy, có 16 trong tổng số 18 loài ở vùng biển sâu hấp thụ hơn 99,5% ánh sáng chiếu vào bề mặt của chúng.

Màu sắc của cá siêu đen thậm chí còn đậm hơn một số vật liệu nhân tạo, chẳng hạn như giấy đen và nhựa đường mới được lát. Davis cho biết, phản xạ ánh sáng của loài này chỉ nằm trong khoảng 0,04% đến 10%.

Bằng cách “khóa chặt” các melanosome (tế bào sắc tố chứa đầy melanin) thành những lớp dày đặc sát bề mặt da, cá siêu đen có thể đảm bảo tất cả ánh sáng chiếu vào chúng đều có thể chạm vào lớp da này. Với hình dạng, kích thước và sự sắp xếp hoàn hảo, melanosome giống như một chiếc bẫy ngăn ánh sáng thoát ra ngoài.

Quá trình này tương đồng với cách hoạt động melanin trên da người, Davis nói thêm: “Các tế bào melanin tồn tại trong da người cũng có chức năng hấp thụ ánh sáng, nhằm bảo vệ các tế bào khỏi tác hại của tia cực tím”.

Cá siêu đen có thể vừa là động vật săn mồi, lại vừa là con mồi. Vì vậy các nhà nghiên cứu cho rằng, loài cá này phải đối mặt với áp lực làm bản thân trở nên tối màu để tránh những kẻ săn mồi khác.

“Khi ở đáy biển sâu tăm tối, nếu bạn phản chiếu các photon tia gamma, bạn cũng có thể sẽ bị phát hiện. Ở đây, những con vật này được bao phủ bởi một lớp da siêu đen, điều này giúp chúng hút ánh sáng và phù hợp với màu đen của biển sâu”, Davis cho biết. 

Theo nghiên cứu, sự hấp thụ ánh sáng của loài cá siêu đen này vượt xa một số loài động vật đen nhất được biết đến như: Bướm siêu đen có độ phản xạ ánh sáng là 0,06% – 0,5%, và những con chim đen nhất có độ phản xạ 0,05% – 0,31%. 

Các nhà nghiên cứu còn phát hiện rằng, loài cá siêu đen có thể giảm nguy cơ bị kẻ săn mồi nhìn thấy gấp 6 lần so với các loài cá khác bằng cách giảm độ phản xạ của chúng.

Nhóm nghiên cứu hy vọng, phát hiện mới này có thể được ứng dụng để tạo ra những vật liệu nhân tạo siêu đen, linh hoạt, nhằm cải tiến công nghệ quang học và ngụy trang trong tương lai.  

An Nhiên (Theo CNN)