По данным команды ученых из Женевского университета, Швейцария, хамелеоны перемещают цвет посредством активной настройки решетки нанокристаллов в толстом слое кожных клеток, названных iridophores.Скрытый хамелеон, Chamaeleo calyptratus.
Кредит изображения: Рассел Лигон.Хамелеоны (семья Chamaeleonidae) являются отличительной и узкоспециализированной группой ящериц.
Большинство ученых определяет две подсемьи, содержа 4-6 родов и приблизительно 180 видов хамелеонов.Большинство из них живет в Мадагаскаре и Африке. Остальные найдены на островах в Индийском океане, и один, индийский хамелеон, в Индии, Пакистане и Шри-Ланке.
Другая разновидность, обыкновенный хамелеон, родная в Испанию, Португалию, острова в Средиземном море, и на Ближнем Востоке.Хамелеоны живут во множестве сред обитания, от дождевых лесов и низменности к пустыням, полупустыням, саваннам куста, и даже на горах.Многие населяют деревья, но некоторые живут в траве или на маленьких кустарниках, упавших листьях или сухих отделениях.Хамелеоны дневные и прежде всего насекомоядные, хотя птицы были зарегистрированы в диетах некоторых больших разновидностей.
Они могут вытянуть языки почти вся длина тела, делая свое охотничье поведение впечатляющим показом.У многих хамелеонов и хамелеонов пантеры, в частности, есть замечательная способность показать сложные и быстрые цветные изменения во время социальных взаимодействий, таких как мужские конкурсы или ухаживание.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, швейцарские исследователи продемонстрировали, что эти изменения происходят через активную настройку решетки нанокристаллов, существующих в поверхностном слое iridophores.Ученые также показывают существование более глубокого населения iridophores с большими и менее заказанными кристаллами, которые отражают инфракрасный свет.Организация iridophores в два добавленных слоя составляет эволюционную новинку, и это позволяет хамелеонам быстро переходить между эффективным камуфляжем и захватывающим показом, обеспечивая пассивную тепловую защиту.“Помимо коричневых, красных и желтых пигментов, хамелеоны показывают так называемые структурные цвета”, сказал ведущий автор исследования профессор Мишель Милинкович от Отдела Женевского университета Генетики и Эволюции.
“Эти цвета произведены без пигментов через физическое явление оптического вмешательства. Они следуют из взаимодействий между определенными длинами волны и наноструктурами, такими как крошечные кристаллы, существующие в коже рептилий. Эти кристаллы устроены в слоях, которые чередуются с цитоплазмой в iridophores”.“Структура, таким образом сформированная, позволяет отборное отражение определенных длин волны, которое способствует ярким цветам многочисленных рептилий”.
Чтобы определить, как переход от одного роскошного цвета до другого выполнен у хамелеона пантеры, профессор Милинкович и его коллеги использовали их экспертные знания и в квантовой физике и в эволюционной биологии.“Мы обнаружили, что животное изменяет свои цвета через активную настройку решетки нанокристаллов”, сказал, создает в соавторстве доктора Джереми Теиссира и доктора Сюзанну Саенко.
“Когда хамелеон спокоен, последние организованы в плотную сеть и отражают синие длины волны”.“Напротив, когда взволновано, это ослабляет свою решетку нанокристаллов, которая позволяет отражение других цветов, таких как желтый или красные оттенки”.
“Это составляет уникальный пример автоорганизованной внутриклеточной оптической системы, которой управляет хамелеон”, сказали они.