Niesamowita zdolność kameleona do zmiany koloru od dawna oszałamia ludzi, ale teraz tajemnica jaszczurki została ujawniona: kameleony mogą szybko zmieniać kolor, dostosowując warstwę specjalnych komórek umieszczonych w ich skórze, nowe badanie wykazało.

W przeciwieństwie do innych zwierząt, które zmieniają Naukowcy stwierdzili, że kameleony nie zmieniają koloru, takiego jak kałamarnica i ośmiornica, przez gromadzenie lub rozpraszanie pigmentów w komórkach skóry. Zamiast tego jaszczurki polegają na zmianach strukturalnych, które wpływają na odbijanie się światła od ich skóry.

Aby zbadać, w jaki sposób gady zmieniają kolor, naukowcy zbadali pięć dorosłych samców, cztery dorosłe samice i cztery młode kameleony pantery (Furcifer pardalis), rodzaj jaszczurki żyjącej na Madagaskarze. Naukowcy odkryli, że kameleony miały dwie nałożone na siebie grube warstwy komórek irydoforu – opalizujące komórki, które mają pigment i odbijają światło.

Komórki irydoforu zawierają nanokryształy o różnych rozmiarach, kształtach i organizacjach, które są kluczem do dramatycznych zmian kolorów kameleonów, powiedzieli naukowcy. Kameleony odkryli, że mogą zmienić układ strukturalny górnej warstwy komórek poprzez rozluźnienie lub podniecenie skóry, co prowadzi do zmiany koloru. Na przykład kameleon płci męskiej może być w stanie odprężenia, gdy zwisa na gałęzi, i podekscytowany, gdy widzi rywalizującego samca.

„Kiedy skóra jest w stanie odprężenia, nanokryształy w komórkach irydoforu są bardzo blisko siebie – stąd komórki specyficznie odbijają fale o krótkich długościach , takich jak niebieski ”- powiedział starszy autor badań Michel Milinkovitch, profesor genetyki i ewolucji na Uniwersytecie Genewskim w Szwajcarii.

Z drugiej strony, gdy skóra staje się podekscytowany, odległość między sąsiednimi nanokryształami wzrasta, a każdą komórką irydoforu (która zawiera te nanokryształy als) wybiórczo odbija dłuższe fale, takie jak żółte, pomarańczowe lub czerwone, powiedział Milinkovitch w e-mailu dla Live Science. Ale kameleony nie zawsze są niebieskie. „Skóra jaszczurek zawiera również żółte pigmenty, a niebieski zmieszany z żółtym tworzy zielony,„ tajemniczy ”kolor, który kamufluje je wśród drzew i roślin, powiedział Milinkovitch.

„Odcień czerwonej skóry nie zmienia się dramatycznie podczas wzbudzenia, ale jego jasność wzrasta” – napisali naukowcy w badaniu.

Ponadto naukowcy odkryli głębsze i grubszą warstwę komórek skóry, które odbijają dużą ilość światła słonecznego w bliskiej podczerwieni. Chociaż komórki te nie wydają się zmieniać koloru, możliwe jest, że pomagają kameleonom odbijać ciepło i zachować chłód, powiedzieli naukowcy.

Naukowcy wykorzystali szereg metod do badania komórek irydoforu. Sfilmowali zmiany koloru kameleonów za pomocą wideografii o wysokiej rozdzielczości i stworzyli modele numeryczne, które przewidują, w jaki sposób nanokryształy powinny odbijać światło.

„Wyniki idealnie pasują do tego, co obserwujemy” – powiedział Milinkovitch.

Naukowcy manipulowali także komórkami, poddając je roztworom o różnym stężeniu, co powodowało pęcznienie lub kurczenie się komórek. Modyfikacje te zmieniły odległości między nanokryształy i zmieniły swoje widzialne kolory, tak jak przewidywali naukowcy, powiedział Milinkovitch.

Jednak tylko dorosłe samce kameleonów zmieniają kolor, zwłaszcza gdy widzą rywalizującego samca kameleona, którego chcą przegonić, lub – powiedział Milinkovitch. Samice i młode kameleony są matowe i mają bardzo zredukowaną górną warstwę komórek irydoforu.

Odkrycia mogą pomóc inżynierom i fizykom w odtworzeniu koloru kameleona -zmiana mocy produkcyjnych w nowej technologii, np urządzeń, które eliminują refleksję, powiedział Milinkovitch.

Badanie zostało opublikowane online (10 marca) w czasopiśmie Nature Communications.

Obserwuj Laurę Geggel na Twitterze @LauraGeggel. Obserwuj Live Science @livescience, Facebook & Google+. Oryginalny artykuł w Live Science.