Żarłacze błękitne (Prionace glauca) to majestatyczne drapieżniki, znane z eleganckiej sylwetki i głębokiego niebieskiego odcienia grzbietu. Choć do tej pory sądzono, że ich kolor jest po prostu wynikiem działania melaniny lub klasycznych pigmentów, nowe badania ujawniają znacznie bardziej złożony mechanizm. Skóra rekina pokryta jest tzw. łuskami plakoidalnymi, które pod mikroskopem przypominają drobne, ząbkowane płytki. W ich wnętrzu znajdują się jamki miazgowe wypełnione strukturami odpowiedzialnymi za tworzenie barwy.
Czytaj też: Rekiny w transie. Pradawny odruch, który nie ma sensu
Zespół badaczy pod kierunkiem prof. Masona Deana i dr Viktorii Kamskiej z City University of Hong Kong wykorzystał najnowsze metody mikroskopii optycznej i elektronowej, spektroskopii oraz obrazowania strukturalnego, aby zajrzeć w głąb tych mikrostruktur. Wewnątrz łusek odkryli dwa kluczowe komponenty: kryształy guaniny oraz melanosomy zawierające melaninę.
Te rekiny mogą zmieniać kolor jak kameleony
Kryształy guaniny, substancji znanej z odbijania światła w mikroskali, rozmieszczone są warstwowo i precyzyjnie w przestrzeni – działają jak miniaturowe lustra. To one odbijają światło niebieskie, dając efekt głębokiej błękitu. Melanina z kolei pochłania inne długości fali, “czyszcząc” obraz i eliminując odbicia niepożądanych barw.
Czytaj też: Rekin zderzył się z łodzią. Wszystko udało się nagrać
Jeszcze ciekawszy jest jednak fakt, że te warstwy mogą być zmienne. Jeśli rozstaw między kryształami guaniny się zmieni, np. pod wpływem ciśnienia wody lub wewnętrznych procesów komórkowych, długość fali odbijanego światła również się zmieni. Przy większych odstępach między kryształami skóra może nabierać odcieni zieleni lub nawet żółci. To bardzo podobny mechanizm do tego, jaki zaobserwowano wcześniej u kameleonów – tyle że tu występuje u rekina.
Autorzy badania spekulują, że żarłacze błękitne mogą aktywnie modulować swój kolor w zależności od środowiska, np. przy nurkowaniu na większe głębokości ciśnienie wody mogłoby naturalnie zbliżać warstwy kryształów, co przyciemniałoby skórę i lepiej maskowało sylwetkę drapieżnika w mętniejszych wodach. Taki kamuflaż mógłby mieć istotne znaczenie nie tylko dla polowania, ale również unikania większych drapieżników, np. orek.
Prof. Mason Dean mówi:
To fascynujące, że jesteśmy w stanie obserwować mikroskopijne zmiany w komórkach zawierających kryształy i jednocześnie modelować ich wpływ na kolor całego organizmu.
Jak dotąd zespół z City University of Hong Kong przeprowadził symulacje tego mechanizmu w warunkach laboratoryjnych, bazując na modelach optycznych i danych mikroskopowych. Efekty są obiecujące – modele potwierdzają, że nawet drobne zmiany w strukturze krystalicznej mogą powodować widoczne zmiany barwy na poziomie całego ciała rekina. Kolejnym krokiem będzie próba zaobserwowania tego zjawiska w środowisku naturalnym. Naukowcy planują badać dzikie rekiny w ich naturalnych siedliskach oceanicznych, by sprawdzić, czy i w jakich warunkach zmiana koloru rzeczywiście zachodzi.
Furtka dla nanotechnologii
Odkrycie to ma znaczenie nie tylko dla biologii, ale również dla inżynierii materiałowej. Struktury krystaliczne w skórze rekina mogą stać się inspiracją dla tworzenia nowych materiałów o zmiennym kolorze – bez użycia barwników chemicznych. Takie technologie już teraz są testowane m.in. w przemyśle tekstylnym czy w materiałach kamuflażowych dla wojska.
Podobne badania prowadzone są m.in. na mątwach i kałamarnicach, które również potrafią modulować kolor dzięki kryształom guaniny. Jeśli rekiny dołączają do tej elitarnej grupy zwierząt zdolnych do dynamicznej zmiany barwy, może to oznaczać, że natura wypracowała tę zdolność wielokrotnie – i za pomocą różnych mechanizmów.