Як хамелеони змінюють колір шкіри?

Вчені з Університету Женеви (Швейцарія) виявили, що хамелеони використовують не тільки пігменти шкіри, але і фотонні нанокристали, що дозволяють точно керувати світлом.

У дослідженні взяли участь самці мадагаскарського пантерного хамелеону (Furcifer pardalis), які вміють змінювати забарвлення з синьо-зеленої до яскраво-червоної і назад за кілька хвилин. Відомо, що зміна забарвлення пов'язана з роботою особливих клітин шкіри - хроматофоров, які перерозподіляють пігменти чотирьох кольорів. Пігменти відображають видиме світло у вузькому спектральному діапазоні, однак тепер вчені з'ясували, що для хамелеонів куди важливішими є іридофори - клітини, які не поглинають світло, а відбивають його.

Шкіру хамелеонів ретельно вивчили за допомогою електронного мікроскопа і виявили в ній два шари іридофор, причому у верхньому шарі містяться нанокристали гуаніну, організовані у вигляді чітко структурованої решітки. Крок решітки (відстань між кристалами) відіграє ключову роль у зміні забарвлення - при його збільшенні максимум довжин хвиль світла зміщується в довгохвильову (червону) область, а при зменшенні - в короткохвильову (синю) область. Змінюючи крок решітки шляхом розтягування або скорочення шару іридофорів, хамелеони підлаштовують колір під навколишню обстановку.

У хамелеонів є також і другий, більш глибоко розташований шар іридофорів, з великим кроком решітки з нанокристалів. Максимум відображення цього шару знаходиться в інфрачервоній області спектра. Імовірно, цей шар у хамелеонів є важливим механізмом захисту від перегріву в спекотних умовах. Вчені припускають, що подібний механізм можна використовувати і при створенні нових штучних матеріалів, здатних змінювати колір.