Рыбья оптика: чешуя отражает, но не поляризует свет

Отражающие поверхности поляризуют свет – это явление рыбаки и фотографы обходят с помощью поляризующих очков или фильтров, отсекая яркие блики. Аспирант Бристольского центра изучения сложных систем Том Джордан и его руководители из Бристольской школы биологических наук профессор Джулиан Пэртридж и д-р Николас Робертс выяснили, как рыбы обходят этот основной закон отражения, чтобы лучше скрываться от хищников.

Ранее считалось, что рыбья чешуя – многослойная структура отражающих кристаллов гуанина – должна полностью поляризовать отражаемый свет. Когда свет становится поляризованным, это приводит к снижению отражающей способности.

Бристольские исследователи обнаружили, что чешуя сардины и сельди содержит не один, а два типа гуаниновых кристаллов – каждый со своими оптическими свойствами. Сочетая эти два типа, рыбья чешуя не поляризует отражаемый свет, сохраняя высокую отражающую способность.

Д-р Робертс сказал: "Мы полагаем, что эти виды рыб развили такую особенную многослойную структуру, чтобы лучше маскироваться от хищников, таких как дельфин и тунец. Эти рыбы нашли способ максимизировать свою отражающую способность по всем углам, с которых на них смотрят. Это помогает рыбам лучше соответствовать световому окружению открытого моря, делая их менее заметными".

Благодаря этой особенности чешуя серебристых рыб может стать ключом к улучшению качества оптических устройств. Том Джордан сказал: "Многие современные оптические приборы, такие как светодиоды или световоды с низким затуханием сигнала, и сейчас используют для повышения эффективности не поляризующие виды отражателей. Однако такие спроектированные человеком отражатели сейчас нуждаются в веществах с особыми оптическими характеристиками, что не всегда удобно. Механизм отражения, обнаруженный у рыб, не имеет недостатков применяемой сейчас конструкции, предоставляя новый способ производства таких не поляризующих отражателей".