透明泰國小魚身體可產生彩虹色之謎解開！

原生於泰國淡水流域的玻璃缺鰭鯰 (Kryptopterus vitreolus) ，多年來都因在水中擺動可在透明身體上產生閃爍的彩虹顏色而成為觀賞魚，因此也被稱為「玻璃貓」。

上海交通大學物理學家趙啟斌正因為在「金魚檔」被玻璃貓的彩虹顏色吸引，開始決定研究之。是次研現已刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》上。

在自然界中，彩虹色澤 (iridescence) 通常是由如鱗片、翅膀或羽毛各身體表面的紋理引起的。太陽白光撞擊這些表面並在反射時散射出不同波長的光。

然而，玻璃缺鰭鯰可讓 90% 的光線直接穿過其身體，而牠們沒有任何鱗片、皮膚也非常薄只有約 20 微米，由這些表面造成散射不太可能是彩虹效應的原因。

團隊因此解剖玻璃缺鰭鯰，將魚的皮膚與背和腹部的肌肉分開。

當使用白色激光直接穿過玻璃缺鰭鯰的皮膚時，團隊發現並無太多散射出現，但打在肌肉時卻是另一回事，當中某些構造導致光波似通過繞射光柵 (diffraction grating) 從而產生彩虹效應。在使用電子掃描顯微鏡和光學顯微鏡調查後，該團隊發現肌肉纖維中的基本單位肌小節(sarcomere) 正是造成效應的結構。

玻璃缺鰭鯰會在移動時，整個身體都會產生不同的角度，光線通過這些角度照射到肌肉上，導致通過肌小節繞射。團隊指出，理論上其他魚類也可以做到繞射，但由於皮膚不透明，因此我們無法見到彩虹色澤。

團隊推測，這種彩虹效應可能是玻璃缺鰭鯰演化而來的一種保護色，模仿陽光在水面上的繞射圖案以避開捕獵者。不過，玻璃缺鰭鯰並非完全隱形，牠們仍然會在水中形成陰影，捕獵者可透過追捕陰影而吃到玻璃缺鰭鯰。另一方面，團隊認為這種快速變化的顏色也可能是群居的玻璃缺鰭鯰之間的交流信號，但這仍需要進一步研究確認。

來源：

Science Alert, The Mystery of The Ghost Catfish’s Shimmering Rainbow Can Finally Be Explained

報告：
Fan, X.J., Zheng, X.Z., An, T. & et al. (2023). Light diffraction by sarcomeres produces iridescence in transmission in the transparent ghost catfish. PNAS 120(12) e2219300120. doi: 10.1073/pnas.2219300120

文／AC