Entgegen seines suggestiven Namens könnte der blaue Hai (
Prionace glauca) eine unerwartete Fähigkeit besitzen: seine Farbe zu verändern. Ein Forscherteam aus Hongkong hat Nanostrukturen in seiner Haut entdeckt, die denen von Chamäleons ähneln, und eröffnet damit neue Perspektiven auf seine Anpassung an die marine Umwelt.
Dermale Dentikel des blauen Hais.
Bildnachweis: Dr. Viktoriia Kamska
Diese Entdeckung basiert auf der detaillierten Analyse der gezahnten Schuppen des Hais, die einen ausgeklügelten optischen Mechanismus offenbaren. Die Wissenschaftler vermuten, dass diese Strukturen auf die Umgebung reagieren könnten, was einen bisher unbekannten Tarnvorteil bei Haien bieten würde.
Ein nanometrischer Mechanismus
Die blaue Farbe des Hais stammt von Guaninkristallen, die blaues Licht reflektieren, kombiniert mit Melanosomen, die andere Wellenlängen absorbieren. Diese Elemente, eingeschlossen in verschiedenen Zellen, wirken wie ein selektiver Spiegel und ein absorbierender Filter.
Der Abstand zwischen den Kristallschichten bestimmt den Farbton: eng beieinander erzeugen sie Blau; vergrößert kippen sie zu Grün oder Gelb. Numerische Simulationen haben diese Flexibilität bestätigt, obwohl ihre natürliche Aktivierung noch in situ beobachtet werden muss.
Dieses System erinnert an das der Chamäleons, aber mit einer evolutionären Besonderheit, die spezifisch für Haie ist, die sich seit Millionen von Jahren von Knochenfischen unterscheiden.
Eine umweltbedingte Anpassung?
Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass der Wasserdruck in der Tiefe die Kristalle komprimiert, wodurch die Haut dunkler wird, um sich besser in die Tiefsee einzufügen. Eine solche Anpassung wäre die erste, die bei einem Hai nachgewiesen wurde, obwohl andere Arten ähnliche Anzeichen zeigen.
Die potenziellen Anwendungen inspirieren bereits die biomimetische Ingenieurwissenschaft. Die strukturelle Färbung, weniger umweltschädlich als chemische Pigmente, ist besonders für maritime und textile Sektoren interessant.
Schließlich unterstreicht diese Studie die Vielfalt der tierischen Strategien zur Erzeugung von Blau, einer seltenen Farbe in der Natur. Haie bieten somit ein neues Modell zum Verständnis der Evolution optischer Mechanismen.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Eurekalert