Το βιολογικό μυστικό του χαμαιλέοντα μελλοντικό πρότυπο σχεδιασμού νέων δομικών υλικών

Πώς αλλάζουν χρώμα οι χαμαιλέοντες;

Πολλοί επιστήμονες ξεκινώντας από τον Αριστοτέλη, προσπάθησαν να λύσουν αυτόν τον γρίφο, με μία ομάδα ερευνητών στην Ελβετία να πιστεύει πως έχει επιτέλους την απάντηση.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το μυστικό κρύβεται στο ότι τα συμπαθή ερπετά διαθέτουν δύο στρώματα κυττάρων στο δέρμα τους, τα οποία περιέχουν νανοκρυστάλλους διαφόρων μεγεθών και σχημάτων.

Οι χαμαιλέοντες μεταβάλλουν κατά βούληση την απόσταση μεταξύ αυτών των ποικιλόμορφων μικροσκοπικών κρυστάλλων (σε ποσοστό γύρω στο 30%) και έτσι αντανακλούν διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός, με αποτέλεσμα στα μάτια των άλλων να αλλάζουν χρώμα και να καμουφλάρονται.(σ.σ. ..τι σου είναι αυτή η ..εξέλιξη των ειδών..!)

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γενεύης, με επικεφαλής τον καθηγητή γενετικής και εξελικτικής βιολογίας Μισέλ Μιλίνκοβιτς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», μελέτησαν εξονυχιστικά το δέρμα των χαμαιλεόντων με τη βοήθεια φασματοσκόπησης και βιντεοσκόπησης υψηλής ανάλυσης.

Όπως διαπιστώθηκε, κάτω από αρκετά στρώματα κοινών δερματικών κυττάρων, υπάρχουν τα λεγόμενα «ιριδοφόρα» κύτταρα, στο εσωτερικό των οποίων «πλέουν» μικροσκοπικοί φωτονικοί κρύσταλλοι από γουανίνη (ένα από τα τέσσερα βασικά συστατικά του DNA). Οι νανοκρύσταλλοι γουανίνης είναι διατεταγμένοι σε ένα πυκνό πλέγμα.

Η μεταβαλλόμενη απόσταση μεταξύ των κρυστάλλων καθορίζει το μήκος κύματος του φωτός που θα ανακλαστεί και, κατά συνέπεια, το χρώμα του κυττάρου και τελικά όλου του δέρματος. Κάπως έτσι, οι χαμαιλέοντες γίνονται ένα με το περιβάλλον τους.

Όταν όμως τα ενήλικα αρσενικά συναντήσουν κάποιον ανταγωνιστή τους ή ένα θηλυκό, τότε μέσα σε λίγα λεπτά αποκτούν πολύ πιο έντονα χρώματα (π.χ. από πράσινο σε κόκκινο ή κίτρινο), πράγμα που τους κάνει πλέον να διακρίνονται. 

Παραμένει άγνωστο πάντως πώς ακριβώς δίνουν την εντολή οι χαμαιλέοντες, ώστε να γίνει η κατάλληλη κυτταρική αναδιάταξη στο δέρμα τους.

Όπως επίσης διαπιστώθηκε, κάτω από το πρώτο στρώμα των ιριδοφόρων κυττάρων, υπάρχει ένα δεύτερο στρώμα παρόμοιων κυττάρων, τα οποία αντανακλούν όχι το ορατό φως, αλλά το υπέρυθρο που παράγει θερμότητα, πράγμα που βοηθά τα ζώα να δροσίζονται.

Η ανακάλυψη του βιολογικού μυστικού των χαμαιλεόντων (που φαίνεται να είναι μοναδικό στο ζωικό βασίλειο) μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν καινοτομικά υλικά που αλλάζουν χρώματα ή είναι λιγότερο ανακλαστικά.

Πηγή: ΑΜΠΕ