Почему хамелеон меняет цвет: объяснение биофизиков

Ученые нашли еще одну причину, по которой кожа хамелеонов способна изменять цвет, подстраиваясь таким образом к «фону» окружающей среды.
Оказывается, для смены окраски хамелеоны используют фотонные нанокристаллы, дающие возможность «управлять» светом с предельной точностью. Это подтвердилось в ходе экспериментов с самцами мадагаскарского пантерного хамелеона, которые во время общения с другими особями могут менять свою окраску от сине-зеленой до ярко-красной за очень короткое время.
До сих пор считалось, что изменение окраски этой ящерицы связано с работой особых подкожных клеток — хроматофоров, перераспределяющих зерна пигментов четырех цветов. Биохромы (они же пигменты) поглощают видимый свет на всех длинах волн, кроме определенного (например, красного).
Однако в научном мире гипотеза о хроматофорах не считалась безоговорочно верной. Именно поэтому биофизик Мишель Милинкович из Женевского университета предположил, что более важными для хамелеонов являются иридофоры — клетки, которые не поглощают свет, а преобразуют геометрическую структуру поверхности кожи, таким образом, искривляя или отражая определенные волны.
Милинкович и его коллеги изучили кожу хамелеонов с помощью сильного электронного микроскопа и обнаружили на ней два слоя иридофоров. Верхний слой оказался покрытым нанокристаллами гуанина, выложенными в виде структурированной решетки.
Расстояния между отдельными кристаллами в этой решетке и дают возможность хамелеонам изменять цвета собственного тела. Когда самцы (к примеру, во время борьбы за самку) находятся в возбужденном состоянии, дистанция между кристаллами увеличивается. Чем эти интервалы больше, тем сильнее отражается свет с большей длиной волны (красный). Как только кристаллы сближаются, начинает отражаться синий свет. После этого хамелеонам помогают уже ксантофоры (желтые пигментные клетки): они преобразуют синий цвет в зеленый, а красный — в оранжевый или желтый.
Но биофизики Женевского университета также обнаружили второй уровень кожи с иридифорами. Расположенные более хаотично, они прекрасно отражают свет в ближнем инфракрасном диапазоне. По мнению Милинковича, в жарком и влажном климате, в котором обычно живут хамелеоны, кристаллы являются важным механизмом, спасающим от перегрева.

Другие материалы по теме