原标题：小透明只能柔弱无助？不，人家强着呢

广阔的海洋中有一些生物，就算你用视力5.2的眼睛努力分辨，也未必看得到它们，因为它们是透明的。

提到透明的海洋生物，很多人第一时间会想到水母，当然也可能会想到凉拌海蜇皮。其实透明的海洋生物种类多样，小到深海鱼类的幼体，大到章鱼，种类可谓繁多。

透明生物种类繁多 | 参考文献[1]

在漫长的进化历程中，大多数动物进化出了强健的外层保护自己。而海水中摇曳的小透明们，看起来浪漫却柔弱，总是让人担心它们像海上的泡沫一触就破。其实，小透明有着自己的大本领。

小透明的生存大计

在海里，生物自我保护的方式多种多样，有的以超高的游泳速度溜之大吉，有的用化学物质进行防御，还有的把自己变成小透明。

说到自我保护，我们熟知的变色龙能根据环境变换颜色以掩人耳目，虽然也非常有效，但是缺点是要感知外界环境并快速转变身体的花纹和颜色，相当耗费力气。在这一点上，小透明们占尽先机，它们的透明属性“自动”地与环境融为一体。在水环境中，从各个角度以及不同深度来看，它们都是透明的，这种伪装方式非常有用。要知道，在平静的海平面下，每时每刻都在上演着弱肉强食的生存之战。

在捕食关系中，动物生存的关键在于自身能不被发现，以及自己能够探测危险和猎物。透明的动物，虽然总有一种柔弱且不敏捷的既视感，但它不容易被捕食者发现，也就避免成为海鲜自助餐。叶水蚤（Sapphirina）的天敌想吃掉它就很困难，前一秒还看到它在那里晃动，赶到现场后它立刻调皮地“隐身”了，你说气人不？

瞬间“隐身”的叶水蚤 | American Chemical Society

小透明都是这般柔弱的设定，都只能被动防御？不，有些透明生物的大招就让人眼前一亮。

两种管水母目动物（Athorybia rosacea和Aglama okeni）的身体有一部分是不透明的，这部分沉积有色素的区域可以模拟鱼的幼体充当诱饵。当不明所以的动物接近这个小小的诱饵时，它并不知道自以为的美餐旁边还有庞大的透明身躯在伺机而动。此刻的小透明早就不是柔柔弱弱不堪一击的逃命者，而是瞬间化身为凶残的深海幽灵。

管水母捕食 | TED-Ed

小透明的内脏并不透明

身边透明生物为什么少

在我们的认识中，玻璃是透明的，水是透明的，但是有机物构成的动物却是不透明的。为什么这些海洋动物就透明了呢？

此刻，请你将目光稍微移开手机屏幕，你会看到花瓶里的玫瑰，或者床头的一本书……这是因为这些物体反射的光进入你的眼睛，也就是能被眼睛看到。而如果你看向窗外，透过玻璃，你仍然能欣赏到路边的绿树，马路上疾驰的车辆，这是因为玻璃并没有阻碍这些物体反射的光进入你的眼睛，所以我们认为玻璃是透明的。

原则上来说，有机体如果不能将光反射进入你的眼睛，那就是透明的。对水母来说，身体约95%都是水，因此是透明的。这种变身小透明的方法，可谓简单粗暴。

而小透明们的眼睛和内脏却不透明，这是因为眼睛要靠吸收光才能看到物体，内脏则因为包含有内容物（比如消化中的食物）也是不透明的。

这种章鱼（Japetella heathi）变透明时，眼睛和内脏还是可见的 | Sarah Zylinski

不过，大多数小透明们会用一些特定的伪装技巧来掩饰眼睛和内脏。例如，一些透明的软体动物会用镜面覆盖眼睛，利用镜面的反射作用就看不到眼睛了。还有研究人员认为，透明章鱼将眼睛进化得细长，是为了将眼睛的阴影最小化，从而达到隐藏眼睛的目的。大多数透明虾（Sergestes similis）则会利用与眼睛或内脏相反的生物荧光（counter-illumination bioluminescence）将不透明的眼睛和内脏隐藏起来。

和海样里的小透明相比，陆生透明生物的种类却少之又少，即使如鳞翅目中的玻璃翼蝶（Greta oto）等，也只是翅膀部分透明。究其原因，这与陆生生物的生存环境特质是分不开的。

玻璃翼蝶 | 参考文献[1]

首先，我们要明确一个与透明有关的数值概念——折射率。

透明物体在一定程度上依赖于自身与周围环境之间的折射率差值。如果两者的折射率差值越大，则光线越容易被物体反射或者散射，物体也就不容易透明。而生物组织的折射率与其密度成正比，例如细胞质的折射率约为1.35，而紧密堆积的蛋白质的折射率可以达到1.55。海水的折射率根据温度和盐度不同而变化，但是大约为1.34。而空气的折射率却较低，约为1。

所以，陆生生物与空气之间的折射率差异，就使得其大概率无法拥有透明伪装术。此外，陆地上的紫外线等级比较高，所以生物也需要色素在体内抵御紫外线的伤害。同时，陆生生物自身也需要支持性的骨骼结构，这些物质往往都是不透明的。可见，无论是环境还是自身设定，都不利于透明生物在陆地上生活，因此种类极少也就可以理解了。

也想做只小透明？

把自己压扁，或者加一层超结构

你是否也想像哈利波特一样穿上隐形衣去图书馆看禁书，去禁林夜跑，去厄里斯魔镜前打卡？想隐形的人常有，而隐形衣不常有。想隐身或许可以参考一些小透明，看它们如何在身体上做文章。

有些小透明对自己挺狠的！光通过生物组织的衰减程度是与厚度成指数相关的。什么意思呢？如果光穿过1厘米厚度的组织后，衰减40%，组织厚度增加为2厘米后衰减64%，至3厘米厚度时则衰减78%。相反地，如果厚度减小到1毫米，则光的衰减仅为5%。因此，一些小透明们就利用这一原理，通过极限地扁平化自己的身体来达到透明状态，例如栉水母，淡水水蚤，叶形幼体等。

透明的叶形幼体 | wikipedia

在某些特定情况下，叶形幼体（Palinurus）甚至能将身体扁平化至1毫米厚度，有一种超越极限的感觉。然而把自己压扁这种狠手段，我们人类好像不太能达到啊。毕竟二维化可是《三体：死神永生》中二向箔的杀伤性效果，还是算了吧。

玻璃翼蝶使自己的翅膀变透明的方法，就没有那么简单粗暴了。研究人员发现，玻璃翼蝶翅膀的透明区域覆盖着一层细长的微毛，它们排列疏松、长短不一。

玻璃翼蝶的透明翅膀 | 参考文献[2]

而在微毛之间的区域则随机分布着如下图所示的纳米柱，它们恰恰就是玻璃翼蝶透明的秘密所在。这些不起眼的纳米柱突起充当了折射率媒介的重要角色。在纳米柱顶部，折射率与外界环境一致；在底部，表现为有机体本身的折射率；在中间区域，折射率就在这两者的区间范围内缓慢变化。这种超结构既不散射光，又能使反射光低至2%~5%，从而成就了透明的翅膀。

玻璃翼碟透明翅膀上的纳米柱(nanopillars) | 参考文献[2]

人类对于透明的向往由来已久，无论是魔法世界还是科幻电影都曾塑造过透明人，然而实现起来却没有那么容易。2011年，日本科学家研制了一种神奇药水，被其浸泡过的小鼠大脑可以变成透明的。科学家利用这种药水，可以观察到几厘米深处的神经细胞网络，进一步提高人类对大脑细胞网络连接的认识。

小鼠大脑经过处理变透明，激光照射观察（上）；胚胎经过试剂处理后变透明（下） | 参考文献[3]

目前，我们距离使活体变成透明状态这一目标还很遥远。不过，我们从未停止对未知的探索与对自然的学习，或许有天我们披上模拟玻璃翼蝶翅膀超结构的披风，真的就变成透明人！

参考文献

[1]Johnsen S. Hidden in plain sight: the ecology and physiology of organismal transparency[J]. The Biological Bulletin, 2001, 201(3): 301-318.

[2]Siddique R H, Gomard G, Hölscher H. The role of random nanostructures for the omnidirectional anti-reflection properties of the glasswing butterfly[J]. Nature communications, 2015, 6: 6909.

[3]Hama H, Kurokawa H, Kawano H, et al. Scale: a chemical approach for fluorescence imaging and reconstruction of transparent mouse brain[J]. Nature neuroscience, 2011, 14(11): 1481.

作者：Vivian

编辑：Cloud、游识猷

一个AI

本AI生来就是一只小透明。

隐身衣如果真的被研究出来了，你想用它来干什么？

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