Вчені пояснили здатність хамелеонів міняти колір

Біофізики виявили ще один засіб, за допомогою якого хамелеони швидко змінюють колір. Ящірки користуються не тільки пігментами шкіри, але і фотонними нанокристалами, що дозволяють керувати світлом з граничною точністю.

Результати дослідження представлені в журналі Nature Communications, а коротко про нього повідомляє Los Angeles Times, передає lenta.ru

Фахівці провели дослідження з самцями мадагаскарського пантерного хамелеона (Furcifer pardalis), які в процесі комунікації з самками і іншими самцями змінюють забарвлення з синьо-зеленого до яскраво-червоною за кілька хвилин. Ці зміни носять закономірний характер і є оборотними.

Вважається, що зміна забарвлення пов'язана з особливими клітинами всередині шкіри - хроматофорами, що перерозподіляють зерна пігментів чотирьох кольорів. Ці пігменти поглинають видиме світло на всій довжині хвилі, крім певного (червоного, наприклад). Однак Мішель Мілінкович (Michel Milinkovitch) з Женевського університету порахував, що для хамелеонів важливіші ірідофори - клітини, які не поглинають світло, а перетворять геометричну структуру поверхні шкіри, змушуючи її викривляти або відображати певні хвилі.

Мілінкович і його колеги вивчили шкіру хамелеонів за допомогою електронної мікроскопії і виявили там два шари ірідофор. Верхній шар був покритий нанокристалами гуаніну, викладеними у вигляді чітко структурованої решітки.

Відстані між окремими кристалами в решітці відіграють ключову роль у зміні забарвлення: коли самці знаходяться у збудженому стані, інтервал збільшується. Чим більша дистанція, тим сильніше відбивається світло з більшою довжиною хвилі (червоний). При зближенні кристалів починає відбиватися синє світло.

Далі хамелеонам допомагають вже ксантофори (жовті пігментні клітини): вони роблять синій колір зеленим, а червоний - помаранчевим або жовтим.

Однак Мілінкович відкрив ще й другий рівень шкіри, розташований вже більше хаотичним чином. Він дуже добре відбиває світло в ближньому інфрачервоному діапазоні. На думку вченого, в спекотному і вологому середовищі, де живуть хамелеони, ці кристали є важливим механізмом порятунку від перегріву.

Така будова шкіри, по всій видимості, є унікальною. Науці відомі ящірки, у яких кристали збудовані впорядкованим чином і інші рептилії, на шкірі яких ірідофори відображають тепло. Однак тільки хамелеонам в ході еволюції вдалося поєднати ці властивості.