变色龙,在自然界中,是一种“变”的树栖爬行动物,它值得“伪装的主人”,为了躲避捕食者的入侵,为了接近自己的猎物,这种爬行动物经常被人们不经意地改变身体的颜色,然后将自己移到周围的环境中。你知道它是如何改变颜色的吗?
变色龙(chameleon)是一种根据环境改变身体颜色的神秘动物。
它们是如何改变身体颜色的,至今仍是个谜。最近,科学家终于解开了它的颜色之谜!这个秘密隐藏在皮肤的某些细胞中。
鱿鱼和章鱼也会变色,它们会通过增加或减少皮肤中的色素浓度而变色。但变色龙采取了另一种方式。科学家们发现,变色龙依赖于皮肤中一种特殊的结构来反射光线。
为了了解变色龙的变色机制,科学家们研究了五只成年雄性变色龙,四只成年雌性变色龙和四只年轻豹变色龙。豹变色龙是生活在马达加斯加的一种变色龙。科学家们发现,变色龙的皮肤上有两个厚厚的彩虹色细胞重叠。彩虹色细胞是一种含有色素的细胞,可以反射光线,发出彩虹色的光。
科学家们说,彩虹色细胞含有大量不同形状、大小和组合的纳米晶体,这对变色龙变色至关重要。变色龙可以放松和收紧皮肤,改变表面细胞中纳米晶体的排列,从而导致颜色变化。例如,当一只雄性变色龙蜷缩在树枝上时,皮肤可能会放松,但当另一个雄性竞争者出现时,皮肤就会变得兴奋和紧绷。
这位著名教授说,当变色龙的皮肤放松时,彩虹色细胞内的纳米晶体彼此非常接近,使细胞更容易反射短波长的光,如蓝色。当皮肤变紧时,纳米晶体之间的距离变长,彩虹色细胞更容易反射更长波长的光,如黄色,橙色和红色。变色龙并不一定是蓝色的皮肤中含有黄色色素,蓝色和黄色混合在一起,形成绿色,可以隐藏在树叶中。
雄性变色龙从绿色变成黄色。
研究人员说:“在兴奋状态下,红色的色调变化不大,但红色的亮度增加。”
同时,研究人员还发现变色龙有一层厚厚的皮肤细胞,可以反射大量的近红外线。虽然这些细胞不会导致变色,但它们可以帮助变色龙反射多余的热量以保持凉爽。
在这项研究中,科学家们使用了多种方法。例如,他们用高分辨率相机拍摄了变色龙变色的过程,并建立了许多模型来模拟纳米晶体反射光线的机制。他们还将变色龙皮肤上的彩虹色细胞放入溶液中,并改变溶液的浓度,以观察细胞肿胀和收缩引起的颜色变化。这些实验证明了这一理论是正确的。
然而,只有成年男性才能改变它们的颜色。特别是当你遇到一个不明智的男性竞争对手或一个看起来奇怪的女性变色龙时。雌性和幼年的变色龙颜色较暗,因为它们的皮肤表面有较少的彩虹色细胞。
变色龙是纳米级色彩大师!这一发现可以帮助工程师和物理学家设计仿生学。
为什么变色龙会变色?
- 发表于2023/7/25 11:30
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