Παρδαλός μάστορας με στυλιστικά χαρίσματα, αλλάζει χρώματα «παίζοντας» με τους νανοκρυστάλλους του
Οι ερευνητές εξέτασαν τον άκρως παρδαλό χαμαιλέοντα-πάνθηρα της Μαδαγασκάρης
Γενεύη
Ακολουθώντας... στυλιστικές συμβουλές, οι χαμαιλέοντες επιλέγουν χρώματα ανάλογα με τη διάθεσή τους. Όμως ο μηχανισμός με τον οποίο δημιουργούν τα παρδαλά τους σχέδια έχει μια μεγάλη δόση νανοτεχνολογίας.
Για πολύ καιρό, οι ζωολόγοι πίστευαν ότι αυτά τα ιδιαίτερα ερπετά αλλάζουν χρώμα όπως τα καλαμάρια ή σουπιές, τεντώνοντας κύτταρα του δέρματος που περιέχουν χρωστικές ουσίες.
Αυτό, όμως, αποδεικνύεται ανακριβές. Μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Communications» αποκαλύπτει ότι οι χαμαιλέοντες αλλάζουν χρώμα ρυθμίζοντας ένα πλέγμα άχρωμων νανοκρυστάλλων στο επιφανειακό στρώμα του δέρματος. Ανάλογα με τη ρύθμιση, οι νανοκρύσταλλοι ανακλούν διαφορετικά χρώματα.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με τον άκρως παρδαλό χαμαιλέοντα-πάνθηρα (Furcifer pardalis) της Μαδαγασκάρης. Τα ευρήματα, όμως, πρέπει να ισχύουν και για αρκετά ακόμα από τα 180 χαμαιλέοντα που υπάρχουν σε όλο τον κόσμο.
O χαμαιλέοντας-πάνθηρας αλλάζει χρώμα σε βίντεο από τη μελέτη
Ο νέος μηχανισμός
Η αλήθεια είναι ότι δέρμα του χαμαιλέοντα μπορεί να περιέχει καφετιά, κόκκινα και κίτρινα χρώματα, τα οποία όμως δεν επαρκούν για την παραγωγή μιας τόσο μεγάλης γκάμας χρωμάτων. Το μυστικό, αναφέρουν οι ερευνητές, είναι τα λεγόμενα «δομικά χρώματα».
«Τα χρώματα αυτά παράγονται χωρίς χρωστικές ουσίες μέσω ενός φυσικού φαινομένου οπτικής παρεμβολής. Είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ανάμεσα σε συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός και μικροσκοπικές δομές, όπως οι κρύσταλλοι που υπάρχουν στο δέρμα των ερπετών» εξηγεί ο Μίτσελ Μιλίνκοβιτς, επικεφαλής της μελέτης.
Κύτταρα που υπάρχουν στην επιφάνεια του δέρματος και ονομάζονται «ιριδοφόρα» περιέχουν νανοκρυστάλλους της ουσίας γουανίνης, μιας από τις τέσσερις χημικές βάσεις στην αλυσίδα του DNA. Οι κρύσταλλοι αυτοί βρίσκονται διατεταγμένοι σε ένα πλέγμα, το οποίο όμως μπορεί να τεντώνεται ή να συρρικνώνεται ανάλογα με τις διαθέσεις του ζώου. Και, όσο πιο πολύ τεντώνεται το πλέγμα, τόσο μεγαλύτερα είναι τα μήκη κύματος του φωτός που ανακλά.
«Ανακαλύψαμε ότι ο χαμαιλέοντας αλλάζει χρώμα μέσω της ενεργής ρύθμισης ενός πλέγματος νανοκρυστάλλων» αναφέρει ο Μιλίνκοβιτς. «Όταν το ζώο είναι ήρεμο, οι κρύσταλλοι οργανώνονται σε ένα πυκνό δίκτυο που ανακλά τα μπλε μήκη κύματος. Όταν όμως βρίσκεται σε διέγερση, το πλέγμα νανοκρυστάλλων χαλαρώνει, κάτι που επιτρέπει την ανάκλαση άλλων χρωμάτων όπως το κίτρινο και το κόκκινο».
Η αλλαγή αυτή μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, όταν ένα αρσενικό βρεθεί αντιμέτωπο με κάποιον ανταγωνιστή, ή όταν θέλει να φλερτάρει κάποιο θηλυκό.
Αυτή η τεχνική νανοτεχνολογίας που ανέπτυξε ο χαμαιλέοντας στην πορεία της εξέλιξης έχει όμως και μια δεύτερη χρήση.
Βαθύτερα μέσα στο δέρμα, έδειξε η μελέτη, υπάρχει ένα δεύτερο στρώμα ιριδοφόρων κυττάρων που ανακλά το υπέρυθρο φως, δηλαδή τη θερμική ακτινοβολία. Αυτό επιτρέπει στο ερπετό να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του όταν για παράδειγμα βρίσκεται στον ήλιο.
Χάρη στα ιριδοφόρα, επομένως, ο χαμαιλέοντας απολαμβάνει απέξω εμφάνιση κι από μέσα άνεση.
Για πολύ καιρό, οι ζωολόγοι πίστευαν ότι αυτά τα ιδιαίτερα ερπετά αλλάζουν χρώμα όπως τα καλαμάρια ή σουπιές, τεντώνοντας κύτταρα του δέρματος που περιέχουν χρωστικές ουσίες.
Αυτό, όμως, αποδεικνύεται ανακριβές. Μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Communications» αποκαλύπτει ότι οι χαμαιλέοντες αλλάζουν χρώμα ρυθμίζοντας ένα πλέγμα άχρωμων νανοκρυστάλλων στο επιφανειακό στρώμα του δέρματος. Ανάλογα με τη ρύθμιση, οι νανοκρύσταλλοι ανακλούν διαφορετικά χρώματα.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε με τον άκρως παρδαλό χαμαιλέοντα-πάνθηρα (Furcifer pardalis) της Μαδαγασκάρης. Τα ευρήματα, όμως, πρέπει να ισχύουν και για αρκετά ακόμα από τα 180 χαμαιλέοντα που υπάρχουν σε όλο τον κόσμο.
O χαμαιλέοντας-πάνθηρας αλλάζει χρώμα σε βίντεο από τη μελέτη
Ο νέος μηχανισμός
Η αλήθεια είναι ότι δέρμα του χαμαιλέοντα μπορεί να περιέχει καφετιά, κόκκινα και κίτρινα χρώματα, τα οποία όμως δεν επαρκούν για την παραγωγή μιας τόσο μεγάλης γκάμας χρωμάτων. Το μυστικό, αναφέρουν οι ερευνητές, είναι τα λεγόμενα «δομικά χρώματα».
«Τα χρώματα αυτά παράγονται χωρίς χρωστικές ουσίες μέσω ενός φυσικού φαινομένου οπτικής παρεμβολής. Είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης ανάμεσα σε συγκεκριμένα μήκη κύματος του φωτός και μικροσκοπικές δομές, όπως οι κρύσταλλοι που υπάρχουν στο δέρμα των ερπετών» εξηγεί ο Μίτσελ Μιλίνκοβιτς, επικεφαλής της μελέτης.
Κύτταρα που υπάρχουν στην επιφάνεια του δέρματος και ονομάζονται «ιριδοφόρα» περιέχουν νανοκρυστάλλους της ουσίας γουανίνης, μιας από τις τέσσερις χημικές βάσεις στην αλυσίδα του DNA. Οι κρύσταλλοι αυτοί βρίσκονται διατεταγμένοι σε ένα πλέγμα, το οποίο όμως μπορεί να τεντώνεται ή να συρρικνώνεται ανάλογα με τις διαθέσεις του ζώου. Και, όσο πιο πολύ τεντώνεται το πλέγμα, τόσο μεγαλύτερα είναι τα μήκη κύματος του φωτός που ανακλά.
«Ανακαλύψαμε ότι ο χαμαιλέοντας αλλάζει χρώμα μέσω της ενεργής ρύθμισης ενός πλέγματος νανοκρυστάλλων» αναφέρει ο Μιλίνκοβιτς. «Όταν το ζώο είναι ήρεμο, οι κρύσταλλοι οργανώνονται σε ένα πυκνό δίκτυο που ανακλά τα μπλε μήκη κύματος. Όταν όμως βρίσκεται σε διέγερση, το πλέγμα νανοκρυστάλλων χαλαρώνει, κάτι που επιτρέπει την ανάκλαση άλλων χρωμάτων όπως το κίτρινο και το κόκκινο».
Η αλλαγή αυτή μπορεί να συμβεί, για παράδειγμα, όταν ένα αρσενικό βρεθεί αντιμέτωπο με κάποιον ανταγωνιστή, ή όταν θέλει να φλερτάρει κάποιο θηλυκό.
Αυτή η τεχνική νανοτεχνολογίας που ανέπτυξε ο χαμαιλέοντας στην πορεία της εξέλιξης έχει όμως και μια δεύτερη χρήση.
Βαθύτερα μέσα στο δέρμα, έδειξε η μελέτη, υπάρχει ένα δεύτερο στρώμα ιριδοφόρων κυττάρων που ανακλά το υπέρυθρο φως, δηλαδή τη θερμική ακτινοβολία. Αυτό επιτρέπει στο ερπετό να ρυθμίζει τη θερμοκρασία του όταν για παράδειγμα βρίσκεται στον ήλιο.
Χάρη στα ιριδοφόρα, επομένως, ο χαμαιλέοντας απολαμβάνει απέξω εμφάνιση κι από μέσα άνεση.
"ΤΟ ΒΗΜΑ" 11/103/2015
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου