Команда ученых Университета Женевы (UNIGE) (Швейцария) раскрыла механизмы того, как хамелеоны способны менять свой цвет.
По словам ученых, изменения цвета животного происходят с помощью активной настройки решетки нанокристаллов, присутствующих в поверхностном слое клеток дермы, называемых иридофоры. Исследователи также нашли существование глубоко расположенных иридофоров с более крупными и менее упорядоченными кристаллами, которые отражают инфракрасное излучение. Организация двух наложенных друг на друга слоев иридофоров у хамелеона представляет собой эволюционный новинку, и это позволяет им быстро переключаться между эффективной маскировкой и ярким внешним видом, обеспечивая при этом пассивную тепловую защиту организма.
Генетик Michel Milinkovitch объясняет: «Красные, желтые и коричневые цвета создаются без пигментов, с помощью физического явления оптической интерференции. Они являются результатом взаимодействия между определенными длинами волн и наносистемными структурами, такими как крошечные кристаллы, находящиеся в коже рептилий». Физик Jérémie Teyssier и биолог Suzanne Saenko, работавшие над изучением хамелеона, говорят что «животное меняет свои цвета с помощью активного настройки решетки нанокристаллов. Когда хамелеон спокоен, они образуют плотную сеть и отражают синие длины волн. В отличие от этого, при возбуждении, животное ослабляет свою решетку нанокристаллов, что позволяет ему отражать другие цвета, желтые или красные». Это представляет собой уникальный пример автоматически организованной внутриклеточной оптической системы, управляемой хамелеоном.
Ученые также продемонстрировали существование второго, более глубокого слоя иридофор. Milinkovitch говорит: «Эти клетки, которые содержат большие и менее упорядоченные кристаллы, отражают значительную часть инфракрасных волн. Это дает хамелеону превосходную защиту от теплового воздействия». В своих будущих исследований, ученые планируют исследовать механизмы, объясняющие развитие упорядоченных нанокристаллических решеток в иридофорах, а также молекулярные и клеточные механизмы, которые позволяют хамелеонам контролировать геометрию этой решетки.