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？

研究人员说，蓝斑带尾鳐身上迪斯尼式的色调来自一种独特的纳米结构排列。这些发现以及从研究蓝鲨中获得的信息可能有助于开发新的不含化学物质的着色技术。在印度洋-西太平洋地区的浅海水域浮潜，你很可能会看到蓝斑带尾鳐。这些圆滚滚的鳐鱼直径只有 12-14 英寸，但它们身上的电光蓝色斑点却给人留下了深刻印象。

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。