Abilitatea extraordinară a cameleonului de a schimba culoarea a mistuit oamenii de multă vreme, dar acum secretul șopârlei este scos: cameleonii își pot schimba rapid culoarea prin ajustarea unui strat de celule speciale amplasate în pielea lor, un nou studiu constată.

Spre deosebire de alte animale care se schimbă Cercetătorii au descoperit că culoarea, cum ar fi calmarul și caracatița, cameleonii nu își modifică nuanțele prin acumularea sau dispersarea pigmenților în celulele pielii lor, în timp ce șopârlele se bazează pe modificări structurale care afectează modul în care lumina se reflectă pe pielea lor, au spus cercetătorii.

Pentru a investiga modul în care reptilele își schimbă culoarea, cercetătorii au studiat cinci bărbați adulți, patru femele adulte și patru cameleoni panteri juvenili (Furcifer pardalis), un tip de șopârlă care trăiește în Madagascar. Oamenii de știință au descoperit că cameleonii aveau două straturi groase suprapuse de celule iridofore – irizate celule care au pigment și reflectă lumina.

Celulele iridofore conțin nanocristale de diferite dimensiuni, forme și organizații, care sunt cheia schimbărilor dramatice de culoare ale cameleonilor, au spus cercetătorii. pot schimba aranjamentul structural al stratului celular superior prin relaxarea sau excitarea pielii, ceea ce duce la o schimbare de culoare, au descoperit ei. De exemplu, un cameleon mascul poate fi într-o stare relaxată atunci când stă pe o ramură, și într-o stare entuziasmată când vede un mascul rival.

„Când pielea este în stare relaxată, nanocristalele din celulele iridofore sunt foarte apropiate una de cealaltă – prin urmare, celulele reflectă în mod specific lungimi de undă scurte , cum ar fi albastrul „, a declarat autorul principal al studiului, Michel Milinkovitch, profesor de genetică și evoluție la Universitatea din Geneva din Elveția.

Pe de altă parte, când pielea devine entuziasmat, distanța dintre nanocristalele învecinate crește și fiecare celulă iridoforă (care conține aceste nanocristale als) reflectă selectiv lungimi de undă mai lungi, precum galben, portocaliu sau roșu, a declarat Milinkovitch pentru Live Science într-un e-mail. Dar cameleonii nu sunt întotdeauna albaștri. Șopârla „pielea conține și pigmenți galbeni, iar albastrul amestecat cu galben face verde, o culoare„ criptică ”care îi camuflează printre copaci și plante, a spus Milinkovitch.

„Nuanța roșie a pielii nu se schimbă dramatic în timpul excitației, dar luminozitatea acesteia crește”, au scris cercetătorii în studiu.

În plus, cercetătorii au descoperit o și un strat mai gros de celule ale pielii care reflectă o cantitate mare de lumină solară aproape în infraroșu. Deși aceste celule nu par să-și schimbe culoarea, este posibil să ajute cameleonii să reflecte căldura și să rămână la rece, au spus cercetătorii.

Cercetătorii au folosit o serie de metode pentru a studia celulele iridofore. Ei au filmat „schimbările de culoare ale cameleonilor folosind videografie de înaltă rezoluție și au realizat modele numerice care prezic modul în care nanocristalele ar trebui să reflecte lumina.

„ Rezultatele se potrivesc perfect cu ceea ce observăm ”, a spus Milinkovitch.

Cercetătorii au manipulat și celulele supunându-le soluțiilor de concentrații diferite, care au determinat umflarea sau restrângerea celulelor. Aceste modificări au schimbat distanțele dintre nanocristale și și-au modificat culorile vizibile, așa cum au prezis cercetătorii, așa cum a spus Milinkovitch.

Cu toate acestea, numai cameleonii masculi adulți își schimbă culoarea, mai ales când văd un cameleon mascul rival pe care doresc să-l alunge sau O femelă pentru a atrage, a spus Milinkovitch. Femelele și cameleonii tineri sunt de culoare plictisitoare și au un strat superior foarte redus de celule iridofore, a spus el.

Descoperirile pot ajuta inginerii și fizicienii să replice culoarea cameleonului -chimbarea capacităților în tehnologia nouă, de exemplu Aparatele care elimină reflexia, a spus Milinkovitch.

Studiul a fost publicat online astăzi (10 martie) în revista Nature Communications.

Urmăriți-o pe Laura Geggel pe Twitter @LauraGeggel. Urmăriți Live Science @livescience, Facebook & Google+. Articol original despre Live Science.