Видео: ученые объяснили, как хамелеоны меняют цвет с помощью нанокристаллов

Хамелеон. Иллюстративный снимок. Фото: Frans Lanting/picture alliance / Frans Lanting

Биофизики обнаружили еще одно средство, с помощью которого хамелеоны быстро меняют цвет. Ящерицы пользуются не только пигментами кожи, но и фотонными нанокристаллами, позволяющими управлять светом с предельной точностью. Результаты исследования представлены в журнале Nature Communications, передает Lenta.ru.

Специалисты провели исследование с самцами мадагаскарского пантерного хамелеона, которые в процессе коммуникации с самками и другими самцами меняют окраску с сине-зеленой до ярко-красной за несколько минут. Эти изменения носят закономерный характер и являются обратимыми.

Считается, что перемена окраски связана с особыми клетками внутри кожи — хроматофорами, перераспределяющими зерна пигментов четырех цветов. Эти пигменты поглощают видимый свет на всех длинах волн, кроме определенного (красного, например). Однако Мишель Милинкович из Женевского университета посчитал, что для хамелеонов важнее иридофоры — клетки, которые не поглощают свет, а преобразуют геометрическую структуру поверхности кожи, заставляя ее искривлять или отражать определенные волны.

Милинкович и его коллеги изучили кожу хамелеонов с помощью просвечивающей электронной микроскопии и обнаружили там два слоя иридофор. Верхний слой был покрыт нанокристаллами гуанина, выложенными в виде четко структурированной решетки.

Расстояния между отдельными кристаллами в решетке играют ключевую роль в смене окраски: когда самцы находятся в возбужденном состоянии, интервал увеличивается. Чем больше дистанция, тем сильнее отражается свет с большей длиной волны (красный). При сближении кристаллов начинает отражаться синий свет.

Дальше хамелеонам помогают уже желтые пигментные клетки: они делают синий цвет зеленым, а красный — оранжевым или желтым.

Однако Милинкович открыл еще и второй уровень кожи с иридифорами, расположенными уже более хаотическим образом. Они очень хорошо отражают свет в ближнем инфракрасном диапазоне. По мнению ученого, в жаркой и влажной среде, где живут хамелеоны, эти кристаллы являются важным механизмом спасения от перегрева.

Такое строение кожи, по всей видимости, является уникальным. Науке известны ящерицы, у которых кристаллы выстроены упорядоченным образом, и другие рептилии, на коже которых иридофоры отражают тепло. Однако только хамелеонам в ходе эволюции удалось совместить эти свойства.