人 类 又 多 了 解 枪 乌 贼 一 点 ，“ 海 洋 变 色 龙 ” 是 这 样 “ 炼 “ 成 的

有 朝 一 日 ， 枪 乌 贼 皮 肤 变 色 的 原 理 能 为 研 制 新 材 料 提 供 启 发 。 ＊ 本 文 只 能 在 《 好 奇 心 日 报 》 发 布 ， 即 使 我 们 允 许 了 也 不 许 转 载 ＊ 枪 乌 贼 是 海 洋 中 的 变 色 龙 ， 它 们 游 过 沙 地 、 珊 瑚 丛 、 海 草 丛 时 ， 可 以 毫 不 费 力 地 变 换 色 彩 。 长 期 以 来 ， 科 学 家 一 直 在 研 究 枪 乌 贼 皮 肤 中 特 殊 的 光 感 结 构 ， 试 图 了 解 它 们 能 迅 速 又 精 准 变 色 的 原 理 。 上 周 发 表 在 《 自 然 · 通 讯 》 期 刊 （ Nature Communications ） 上 的 一 篇 论 文 指 出 ， 枪 乌 贼 皮 肤 中 ， 原 本 被 认 为 主 要 用 于 存 储 色 素 的 色 素 细 胞 ， 其 实 也 拥 有 由 蛋 白 质 构 成 的 微 小 反 射 结 构 。 当 枪 乌 贼 游 经 新 的 环 境 时 ， 这 些 结 构 能 让 它 们 在 1 秒 钟 内 呈 现 不 同 的 颜 色 ， 比 如 可 随 光 线 变 幻 的 绿 色 和 蓝 色 。 该 研 究 表 明 ， 通 过 施 展 一 些 物 种 也 具 备 的 本 领 （ 比 如 会 变 幻 色 彩 的 蝴 蝶 和 孔 雀 ）， 枪 乌 贼 能 够 结 合 多 种 手 段 产 生 逼 真 的 保 护 色 。 研 究 人 员 对 生 活 在 北 大 西 洋 的 皮 氏 枪 乌 贼 （Doryteuthis pealeii） 进 行 了 研 究 。 人 们 在 餐 厅 点 炸 鱿 鱼 圈 的 时 候 ， 就 有 可 能 遇 到 这 种 动 物 。 皮 氏 枪 乌 贼 的 色 素 细 胞 中 含 有 黄 色 、 红 色 或 棕 色 色 素 的 囊 。 每 个 色 素 细 胞 周 围 都 有 一 小 圈 用 来 控 制 细 胞 开 合 的 肌 群 。 这 就 意 味 着 ， 假 如 它 游 过 棕 色 的 海 草 丛 时 ， 红 色 和 黄 色 的 色 素 细 胞 会 处 在 闭 合 状 态 ， 从 而 显 现 出 棕 色 色 素 。 然 而 ， 枪 乌 贼 又 是 如 何 展 现 出 鲜 亮 的 蓝 色 和 绿 色 的 呢 ？ 研 究 人 员 很 早 就 设 想 ， 枪 乌 贼 皮 肤 中 色 素 细 胞 下 面 的 一 层 组 织 可 能 是 呈 现 蓝 绿 色 彩 的 原 因 。 这 层 组 织 由 一 种 能 产 生 反 光 蛋 白 （reflectin） 的 细 胞 构 成 ， 本 质 上 是 一 个 巨 大 的 反 射 结 构 。 然 而 东 北 大 学 （NortheasternUniversity） 化 学 教 授 、 上 述 研 究 论 文 的 共 同 作 者 莉 拉 · 德 拉 维 （Leila Deravi） 表 示 ， 这 层 结 构 对 环 境 变 化 的 反 应 速 度 太 慢 ， 不 可 能 是 五 彩 保 护 色 的 唯 一 成 因 。 为 了 寻 找 答 案 ， 她 与 来 自 伍 兹 霍 尔 海 洋 研 究 所 （Woods Hole Oceanographic Institution） 等 机 构 的 科 学 家 合 作 ， 把 枪 乌 贼 的 皮 肤 组 织 放 在 了 显 微 镜 下 ， 并 在 色 素 细 胞 表 面 发 现 了 一 种 反 光 物 质 。 只 要 改 变 光 线 角 度 ， 圆 形 的 黄 、 红 、 棕 色 素 囊 就 会 像 圣 诞 树 一 样 闪 闪 发 亮 。 德 拉 维 博 士 说 ：“ 我 们 发 现 色 素 细 胞 呈 现 出 特 别 鲜 明 的 、 金 属 般 的 色 泽 。 从 不 同 的 角 度 还 可 以 看 到 蓝 绿 色 ， 光 谱 上 的 各 种 颜 色 都 有 。” 通 过 分 析 色 素 细 胞 产 生 的 蛋 白 质 ， 研 究 人 员 发 现 反 光 蛋 白 就 在 其 中 。 进 一 步 实 验 表 明 ， 反 光 蛋 白 其 实 分 布 在 色 素 细 胞 的 表 面 。 光 线 照 射 到 反 光 蛋 白 后 ， 经 过 一 系 列 折 射 变 化 ， 最 终 产 生 了 不 同 颜 色 。 这 种 色 彩 也 被 称 为 “ 结 构 色 ”， 比 如 大 闪 蝶 翅 膀 、 孔 雀 尾 羽 以 及 人 眼 中 的 蓝 色 都 属 于 结 构 色 。 相 比 之 下 ， 诸 如 棕 色 眼 睛 中 存 在 的 色 素 属 于 小 分 子 ， 它 们 仅 会 吸 收 一 部 分 光 线 ， 同 时 反 射 出 另 一 些 光 线 。 从 本 质 上 而 言 ， 这 与 “ 结 构 色 ” 是 两 种 不 同 的 颜 色 呈 现 方 式 ， 但 是 枪 乌 贼 同 时 身 怀 两 种 绝 技 。 枪 乌 贼 采 用 相 同 的 机 制 指 挥 着 细 胞 的 闭 合 以 及 色 素 细 胞 外 表 上 的 反 光 蛋 白 ， 从 而 同 时 控 制 两 种 色 彩 变 化 。 德 拉 维 博 士 说 ， 有 了 这 两 者 的 密 切 联 动 ，“ 这 些 头 足 类 动 物 进 化 成 了 世 界 上 变 色 速 度 最 快 的 物 种 。” 有 朝 一 日 ， 枪 乌 贼 皮 肤 变 色 的 原 理 能 为 研 制 新 材 料 提 供 启 发 。 但 它 们 究 竟 是 如 何 控 制 皮 肤 表 面 数 以 千 计 的 组 织 结 构 、 根 据 环 境 变 化 精 确 改 变 颜 色 的 ， 科 学 家 仍 需 对 此 展 开 深 入 研 究 。 德 拉 维 博 士 表 示 ：“ 这 些 生 物 总 是 会 给 我 们 带 来 惊 喜 。 你 刚 以 为 自 己 理 解 了 它 们 的 原 理 ， 马 上 就 会 发 现 新 的 问 题 。” 翻 译 ： 熊 猫 译 社 智 竑 题 图 来 自 Wikimedia © 2019 THE NEW YORK TIMES