Površino, ki razpršeno odbija vse valovne dolžine enako, vidimo belo, površino, ki odbija zeleno svetlobo, pa zelene barve. Foto: EPA
Površino, ki razpršeno odbija vse valovne dolžine enako, vidimo belo, površino, ki odbija zeleno svetlobo, pa zelene barve. Foto: EPA
Kameleon Brookesia micra
Globlja plast kože vsebuje večje in bolj neorganizirane kristale, ki ne prispevajo k spreminjanju barve, ampak nadzorujejo predvsem količino infrardeče svetlobe in s tem toplote, ki se absorbira ali odbije. Foto: Plos One

Nedavna raziskava je spremenila prepričanje, da kameleoni spreminjajo bravo s prerazporeditvijo celičnih organelov v kožnih celicah, ki vsebujejo različna barvila. Pokazala je, da hitro spreminjanje barve ni samo posledica prerazporeditve kožnih barvil, ampak predvsem posledica hitrih sprememb v organizaciji mreže kristalov, ki odbijajo svetlobo.

Kameleoni imajo dve plasti kože, ena je odgovorna za spremembo barve, druga pa za uravnavanje telesne temperature. Obe plasti vsebujeta mrežo gvaninskih nanokristalov. Razdalja med posameznimi kristali v zgornji plasti vpliva na spremembo barve. Spreminjanje razmikov med kristali določa, katera valovna dolžina svetlobe se bo od kože odbila in katera absorbirala. Barva je namreč odvisna od tega, katero valovno dolžino svetlobe neka površina odbija.

Tako površino, ki razpršeno odbija vse valovne dolžine enako, vidimo belo, površino, ki odbija zeleno svetlobo pa zelene barve. V mirovanju so kristali razporejeni v gosto mrežo, ki odbija modrikasto svetlobo. Kadar pa se kameleon vznemiri, se poveča razdalja med nanokristali ter koža zato odbija barvo daljše valovne dolžine in postane rdečkasta.

Globlja plast kože vsebuje večje in bolj neorganizirane kristale, ki ne prispevajo k spreminjanju barve, ampak nadzorujejo predvsem količino infrardeče svetlobe in s tem toplote, ki se absorbira ali odbije. Ker so kameleoni hladnokrvne živali, je njihova telesna temperatura odvisna od temperature okolja. Spodnja plast lahko odbije tudi do 45 odstotkov svetlobe in tako preprečuje pregrevanje živali. Hkrati lahko kameleoni telesno temperaturo nadzorujejo tudi s spreminjanjem barve. Kadar se željo ogreti, so temnejše barve in svetlejše, če želijo iz okolja prejeti manj toplote.

Raziskovalci so s hitro kamero posneli spremembe barve in potrdili, da je sprememba barve posledica spremenjene valovne dolžine odbite svetlobe in ne spremembe koncentracije različnih barvil. Z elektronsko mikroskopijo so ugotovili, da so v mirovanju nanokristali 30 odstotkov bliže skupaj (zelena barva) kot pri ekscitaciji (rdeča barva).

Da bi preverili, ali sprememba razdalje med kristali res vpliva na barvo kože, so vzorec kože inkubirali v raztopini z visoko vsebnostjo soli. Visoka osmolarnost raztopine je povzročila, da so se celice skrčile in kristali približali, kar je res spremenilo barvo iz rdečkaste v zelenkasto. S katerimi telesnimi mehanizmi kameleoni vplivajo na razdaljo med kristali, ni znano. To področje je predmet nadaljnjih raziskav. Verjetno pa je proces nadzorovan prek delovanja živčevja in različnih hormonov.

Mojca Jež