Jak chameleoni mění barvu?

Většina lidí si myslí, že chameleoni mění barvu, aby splynuli s okolním prostředím. To ale není pravda. Když je chameleon v klidu, má zelenou barvu, takže je ve svém přirozeném prostředí dobře maskovaný. Samečci mění svoji barvu, když se vzruší v přítomnosti samičky nebo soupeřícího samce, jak můžete vidět tady.

Nechám první snímek pro srovnání na obrazovce. Jak vidíte, když se vzruší, mění barvu na žlutou, oranžovou a červenou. Místo toho aby se maskoval, bude teď upoutávat větší pozornost. Jak ale vůbec svoji barvu mění? Mnoho let jsme si mysleli, že to dělá jednoduchým způsobem. Že má v kůži různé buňky obsahující různá barviva. Žlutý, červený a tmavý melaninový pigment. Mnoho zvířat umí ztmavit svou barvu rozprostřením melaninu do prstovitých výběžků kožních buněk.

Světlejší odstín dostanou, když pigment zmenší svoji plochu. Všichni se domnívali, že chameleoni mění žlutou, oranžovou a červenou stejným způsobem. Tím, že rozprostřou pigment ve svých buňkách. Jenže nový výzkum fyziků a biologů ze Ženevské univerzity dokázal, že to není pravda. Už jen proto, že chameleoni žádný zelený pigment neprodukují. Zelenou barvu vytváří dvěma odlišnými mechanismy.

Barvou pigmentu a strukturální barvou. Pod vrstvou žlutých pigmentových buněk jsou buňky plné krystalků velkých 130 nm, uspořádaných v pravidelné mřížce. Světlo se od těchto krystalků odráží a kvůli mezerám mezi nimi se modré světlo interferencí zesiluje a je lépe odráženo, zatímco ostatní barvy odráženy nejsou. Je to podobné tomu, jak motýli rodu Morfo vytváří svoji zářivě modrou barvu. Nemají modrý pigment, ale uspořádanou strukturu velikosti nanometrů, která odráží jen jednu barvu.

Chameleon je tedy zelený díky kombinaci žlutého světla odraženého pigmentem a modrého světla odraženého krystaly ve spodní vrstvě. Jak ale mění tuhle zelenou na žlutou, oranžovou nebo červenou? Dříve se mělo za to, že je to rozprostíráním pigmentu ve speciálních buňkách. Teď se ale zjistilo, že je to způsobeno změnou krystalů. Změnou vzájemné vzdálenosti krystalů může chameleon ovlivnit, jakou barvu bude odrážet. Při větších vzdálenostech mezi krystaly se lépe odráží delší vlnové délky.

Když od sebe krystaly oddálí, odrážená barva se mění z modré na zelenou, žlutou, oranžovou a červenou. Vědci porovnali vzorky kůže klidných zelených chameleonů a vzrušených žlutých a dokázali, že u vzrušených chameleonů je vzdálenost krystalů opravdu větší. Tady můžete vidět jednu přiblíženou buňku a jak se její barva mění z modré na zelenou, žlutou, oranžovou a červenou. Tohle je počítačová simulace světla odraženého přibližujícími se krystaly, která pozorování vědců potvrzuje.

Navíc když na kůži zatlačíte, krystaly se stlačí k sobě a začnou odrážet více modrého světla. když tlak ustane, krystaly se znovu oddálí a odráží zelenou. Chameleoní kůže je ale ještě zajímavější. Hlouběji je ještě jedna vrstva buněk, která také obsahuje krystaly. Tyto krystaly jsou větší, vzdálenější od sebe a méně uspořádané. To znamená, že odráží delší vlnové délky infračerveného záření a že odráží širší spektrum vlnových délek.

Tato vrstva by mohla sloužit k odrážení tepelného záření Slunce, protože tito chameleoni žijí ve velmi slunečném prostředí. Samci chameleonů nemění svoji barvu rozprostřením červeného a žlutého pigmentu. Místo toho dělají něco mnohem úžasnějšího. Aktivně mění vzdálenosti nanokrystalů tak, aby vytvořili strukturní zabarvení, které pokrývá celé viditelné spektrum. Podle mě je zajímavé, že jsme si ještě nedávno mysleli, že víme, jak chameleoni mění barvu, ale bylo potřeba společného výzkumu fyziků a biologů abychom zjistili, o co doopravdy jde.

Překlad: Zarwan www.videacesky.cz