Kamæleonens uhyggelige evne til at skifte farve har længe mystificeret mennesker, men nu er firbenets hemmelighed ude: Kamæleoner kan hurtigt skifte farve ved at justere et lag af specielle celler i deres hud, finder en ny undersøgelse.

I modsætning til andre dyr, der ændrer sig farve, såsom blæksprutte og blæksprutte, ændrer kamæleoner ikke deres nuancer ved at akkumulere eller sprede pigmenter i deres hudceller, fandt forskerne. I stedet er firben afhængige af strukturelle ændringer, der påvirker, hvordan lys reflekteres fra deres hud, sagde forskerne.

For at undersøge, hvordan krybdyrene skifter farve, undersøgte forskere fem voksne mandlige, fire voksne hunner og fire unge panterkamæleoner (Furcifer pardalis), en type firben, der bor i Madagaskar. Forskerne fandt ud af, at kamæleoner havde to overlejrede tykke lag af iridophore celler – iriserende celler, der har pigment og reflekterer lys.

Iridophore-cellerne indeholder nanokrystaller af forskellige størrelser, former og organisationer, som er nøglen til kameleonernes “dramatiske farveskift, sagde forskerne. Kameleonerne kan ændre det strukturelle arrangement af det øverste cellelag ved at slappe af eller spænde huden, hvilket fører til en farveændring, fandt de. F.eks. kan en kamæleon mand være i en afslappet tilstand, når den hænger ud på en gren, og i en ophidset tilstand, når den ser en rivaliserende mand.

“Når huden er i en afslappet tilstand, er nanokrystallerne i iridophore-cellerne meget tæt på hinanden – derfor reflekterer cellerne specifikt korte bølgelængder , såsom blå, “sagde seniorforfatter Michel Milinkovitch, professor i genetik og evolution ved universitetet i Genève i Schweiz.

På den anden side når huden bliver ophidset, øges afstanden mellem nabo-nanokrystaller, og hver iridophore-celle (som indeholder disse nanokrystaller als) reflekterer selektivt længere bølgelængder, såsom gul, orange eller rød, fortalte Milinkovitch WordsSideKick.com i en e-mail. Men kamæleoner er ikke altid blå. Firbenets “hud indeholder også gule pigmenter, og blå blandet med gul gør grøn, en” kryptisk “farve, der camouflerer dem blandt træer og planter, sagde Milinkovitch.

Den “røde hudfarve ændres ikke dramatisk under excitation, men dens lysstyrke øges,” skrev forskerne i undersøgelsen.

Desuden fandt forskerne en dybere og tykkere lag hudceller, der reflekterer en stor mængde nærinfrarødt sollys. Selvom disse celler ikke ser ud til at ændre farve, er det muligt, at de hjælper kamæleoner med at reflektere varmen og forblive kølige, sagde forskerne.

Forskerne brugte en række metoder til at studere iridophore-cellerne. De filmede kamæleoner “farveændringer ved hjælp af videografi i høj opløsning og lavede numeriske modeller, der forudsiger, hvordan nanokrystaller skal reflektere lys.

” Resultaterne passer perfekt til det, vi observerer, “sagde Milinkovitch. p>

Forskerne manipulerede også cellerne ved at udsætte dem for opløsninger med varierende koncentrationer, som fik cellerne til at svulme op eller krympe. Disse ændringer ændrede afstanden mellem nanokrystaller og ændrede deres synlige farver, ligesom forskerne forudsagde, at de ville, sagde Milinkovitch.

Men kun voksne mandlige kamæleoner skifter farve, især når de ser en rivaliserende mandlig kamæleon, som de vil jage væk, eller en kvinde at tiltrække, sagde Milinkovitch. Kvinder og unge kamæleoner er kedelige og har et meget reduceret øverste lag af iridophore celler, sagde han.

Resultaterne kan hjælpe ingeniører og fysikere med at replikere kameleonens farve -ændring af kapacitet i ny teknologi, sådan en s apparater, der fjerner refleksion, sagde Milinkovitch.

Undersøgelsen blev offentliggjort online i dag (10. marts) i tidsskriftet Nature Communications.

Følg Laura Geggel på Twitter @LauraGeggel. Følg WordsSideKick.com @livescience, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.