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