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Aug 01, 2023

과학자들은 색상이 어떻게 나타나는지 밝힙니다.

2023년 8월 23일 이 기사는 Science X의 편집 과정 및 정책에 따라 검토되었습니다. 편집자들은 콘텐츠의 신뢰성을 보장하면서 다음 특성을 강조했습니다.

2023년 8월 23일

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교정하다

플로리다 국제 대학교 JoAnn Adkins 작성

새로운 연구에 따르면 물고기가 갑자기 색을 바꿀 때 피부 깊숙히 자리잡은 작은 광수용체가 색이 올바른지 확인하도록 감시합니다.

처음으로 과학자들은 동물의 색이 빠르게 변할 수 있을 뿐만 아니라 생존할 수 있을 만큼 정확하게 색이 변하는 시스템의 구조를 조사했습니다. 플로리다 국제 대학 해양 과학자 Heather Bracken-Grissom을 포함하고 노스 캐롤라이나 윌밍턴 대학의 Lori Schweikert가 이끄는 연구팀은 이번 주 Nature Communications에 발표된 연구를 위해 돼지고기(hogfish)를 조사했습니다. 뾰족한 주둥이 암초 물고기는 주변 환경의 변화에 ​​적응하면서 1000분의 1초 만에 흰색에서 적갈색으로 변할 수 있습니다. 색상을 결정하는 정확성은 물고기 피부 내의 광수용체에서 비롯됩니다.

FIU의 예술, 과학 및 교육 대학과 과학 연구소의 저명한 박사후 연구원으로 재직하면서 이 연구의 일부를 수행한 Schweikert는 "이 물고기의 색상이 제대로 나오지 않으면 먹이가 될 것입니다"라고 말했습니다. 환경.

돼지고기의 세포에는 색소가 가득 들어있어 색소가 분산되면 물고기의 색이 어둡게 보이고 색소가 함께 뭉치면 밝은 색으로 보일 수 있습니다.

과학자들이 첨단 현미경으로 자세히 관찰한 결과, 돼지고기의 모든 색이 변하는 세포에는 빛을 관찰하는 상응하는 광수용체가 있다는 사실이 발견되었습니다. 그것도 충분히 흥미로웠지만, 그들을 가장 놀라게 한 것은 광수용체의 위치였습니다. 주변 환경의 변화하는 빛 조건을 관찰하기 위해 광수용체가 존재한다면 피부 표면 근처에 내장되어 있을 가능성이 높습니다. 그러나 돼지고기의 광수용체는 더 깊이 묻혀 있고 실제로 색 변화 세포 아래에서 발견됩니다. 즉, 색이 변하는 실제 과정을 감지하고 올바른 색이 표현되도록 피드백을 제공한다는 의미입니다.

과학자들은 이 기능을 사람이 거울을 보면서 자신의 옷차림이 그날 어울리는지 판단하는 것에 비유했습니다. 사람들에게만 의상 선택이 생사의 문제가 되는 경우는 거의 없습니다. 돼지고기의 경우 잘못된 색상을 선택하면 포식자가 쉽게 찾을 수 있습니다.

이러한 생물학적 시스템이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하는 것은 종과 해양 건강을 보호하기 위해 노력하는 과학자들에게 중요합니다. Bracken-Grissom은 또한 이 지식이 사람들에게 유용할 수 있다고 지적합니다.

“바이오에서 영감을 받은 디자인을 통해 우리는 자연으로부터 지식을 얻고 사회에 이익을 줄 수 있습니다.”라고 그녀는 말했습니다. "이러한 광수용체가 어떻게 작동하는지 아는 것은 센서 기술 및 기타 분야에 영향을 미칠 수 있습니다. 우리가 자연에서 배울 수 있는 것은 너무나 많습니다."

연구팀에는 Schweikert와 Bracken-Grissom 외에도 Duke University, Florida Institute of Technology 및 Smithsonian Institution의 과학자가 포함되었습니다.

추가 정보: Lorian E. Schweikert 외, 물고기 색 변화의 감각 피드백 시스템으로서 피부 옵신에 대한 동적 광 필터링, Nature Communications(2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40166-4

저널 정보:네이처커뮤니케이션즈