Хамелеоны могут практически мгновенно менять свою окраску и "растворяться" в окружающей среде благодаря высокотехнологичным фотонным кристаллам на поверхности их бесцветных клеток кожи, чьими преломляющими свойствами животное может свободно управлять, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Мы выяснили, что хамелеон меняет цвет, активно управляя структурой решетки из нанокристаллов на поверхности кожи. Когда рептилия спокойна, кристаллы упакованы в этой решетке достаточно плотно и отражают в основном синий цвет. С другой стороны, когда он начинает беспокоиться, решетка растягивается, в результате чего кристаллы начинают отражать и другие цвета, такие как желтый или красный", — объясняет Джереми Тейссье (Jeremy Teyssier) из университета Женевы.

Тейссье и его коллеги раскрыли высокотехнологичные корни камуфляжа хамелеонов, изучая структуру иридофоров — особых клеток на поверхности их кожи, которые достаточно давно считались источником окраски хамелеонов.

Как отмечают авторы статьи, сами эти клетки не являются чем-то необычным и новым — похожие на них кристаллы и структуры встречаются на крыльях многих бабочек "металлической" окраски, на панцирях многих других насекомых, крыльях птиц и даже в знаменитых синих складках на мордах павианов-мандрилов.

Главным отличием всех этих животных от хамелеонов является то, что они не могут менять структуру этих светопреломляющих органов. Сегодня на Земле существует всего несколько видов существ, способных менять окраску, и большая часть из них относится к числу головоногих моллюсков, и практически все из них выработали свои уникальные методы смены маскировки.

Тейссье и его коллеги попытались узнать, как это делают хамелеоны, изучив структуру иридофор в коже пантерных хамелеонов (Furcifer pardalis) при помощи микроскопа и проследив за изменениями в их форме и жизнедеятельности в организме живой рептилии.

Оказалось, что иридофоры хамелеонов были устроены достаточно необычно — они состояли из нескольких слоев плотно упакованных фотонных кристаллов, которые были отделены друг от друга тонким слоем цитоплазмы. Хамелеон может гибко управлять количеством жидкости между слоями кристаллов, что меняет их оптические свойства и заставляет их приобретать самые разные оттенки — от зеленого и синего и вплоть до белого, оранжевого или красного.

В добавок к этому, как оказалось, кожа пантерных хамелеонов содержит в себе не один, а два слоя иридофоров, каждый из которых заполнен разными фотонными кристаллами. Первый, описанный выше, отвечает за камуфляжные способности рептилии, а второй играет совершенно иную роль. Более крупные кристаллы в этих клетках позволяют хамелеону быть "невидимым" не только в оптическом, но и в инфракрасном диапазоне.

Как объясняют ученые, данная способность не только делает рептилий невидимыми для тепловых сенсоров, но и помогает им удерживать тепловой баланс тела — во время жары хамелеон может переключать этот слой клеток на максимальное отражение, защищая себя от перегрева, а при холодной погоде выключать этот "тепловой щит".

По мнению авторов статьи, дальнейшее изучение этих клеток поможет понять, как им удается так быстро переключаться между цветами и можно ли воспроизвести эту биологическую "технологию".

http://ria.ru/science/20150310/1051825435.html