Når ordene «kameleon» eller «blekksprut» umiddelbart oppstår en assosiasjon med lyse farger som forandrer hverandre. Grønt løvverk og gress, fargerike blomster og frukter, en rekke farger på akvariefisk og fantastisk fargelegging av dyr. Alt dette er verden som omgir oss. Levende organismer skylder denne flerfargen spesielle cellulære strukturer - kromatoforer. Hva er disse merkelige formasjonene, hva er deres funksjon og hvordan fungerer de - denne artikkelen handler om dette.
Fargebærere
Dette er hvordan ordet "kromatoforer" oversettes. Hva er dette stoffet, er det verdt å forklare i samsvar med de ulike gruppene av levende organismer. Hos krepsdyr, bløtdyr, fisk, amfibier, krypdyr er disse lysreflekterende celler og celler som inneholder pigment. De er ansvarlige for fargen på øynene og huden og dannes kun under embryogenese i nevrale kam. Etteri løpet av modningsperioden sprer de seg over hele kroppen. Etter tone i hvitt er de delt inn i kantoforer (gul), erytroforer (røde), iridophorer (skinnende), leukoforer (hvite), melanoforer (svarte eller brune). Strukturen til kromatoforen er forskjellig for ulike grupper, og vi kommer tilbake til denne problemstillingen nedenfor.
Fotosyntetiske plastider
Hva er algekromatoforer? Disse er enkeltmembranorganeller av brune og grønne alger, bånd- eller stjerneformede, som inneholder fargede granuler (klorofyller og karotenoider). I mikroorganismer og bakterier er dette membranløse organeller av ulike former og formål. For eksempel er chlamydomonas-kromatoforen representert av en kloroplast i form av en kopp (stivelse er lagret i den) med en rød pigmentkropp som inneholder hematokrom (rødt pigment). Takket være ham har denne enkleste evnen til å sanse lys. Hos den encellede algen Chlorella er kromatoforen representert av granuler av klorofyll-a og klorofyll-b, som flyter i stort antall i cellens cytoplasma. Med deres hjelp utfører denne algen den mest effektive fotosyntesen fra et minimum av ressurser. For protozoer og encellede alger er det således karakteristisk at den, i tillegg til kromatoforens fotosyntetiske funksjon, er lagrings- og lysfølsom. Det er verdt å merke seg at kromatoforene til alger skiller seg fra kloroplastene til høyere planter i en enklere struktur og andre typer klorofyll (et grønt pigment med et magnesiumkompleks).
Pigmenterte dyreceller
UMennesker og mange dyr har celler som inneholder bare ett pigment, melatonin. Disse cellene finnes i hud, ull, hår og fjær, i iris og netthinnen i øynene. Fargemetning avhenger av konsentrasjon. Disse cellene kalles kromatocytter, de dannes gjennom hele kroppens levetid og kan bare være av én type - melanocytter.
Spesifikt arbeid
Hva er kromatoforer? Ideen om arbeidet deres, som er nødvendig for deres klassifisering, ble dannet på 60-tallet av forrige århundre. De siste dataene innen biokjemi har ikke endret disse bestemmelsene, men har tydeliggjort prinsippene for deres arbeid. Det finnes to typer kromatoforer: biokromer og kjemokromer. De første er ekte (ekte) pigmenter - karotenoider (ulike derivater av karoten) og pteridiner. De absorberer en del av det synlige lyset og reflekterer den andre. Strukturelle farger (kjemokromer) produserer farge gjennom interferens eller spredning (refleksjon av en bølgelengde og overføring av en annen bølgelengde).
Fargeklassifisering
Inndelingen av kromatofor etter farge er ganske betinget. Og det er derfor. Xantoforer og erytroforer kan være inneholdt i samme celle, og deretter vil fargen avhenge av mengden gule og røde pigmenter. Iridophores er kjemokromer som inneholder krystaller av guanin. Det er krystallene som reflekterer lyset og gir en iriserende farge. Zumellanin melanophore er svært lysabsorberende og produserer svarte og brune farger.
Pigmentenes biologiske rolle
Melanin er det vanligste pigmentet i levende tingorganismer - på grunn av absorpsjon av lys, utfører den funksjonene til en skjoldcelle. Den overfører ikke ultrafiolette stråler inn i de dypere lagene av huden, og beskytter indre vev mot strålingsskader. Rollen til pigment i mekanismene for tilpasningsevne til levende organismer kan ikke undervurderes. Alle vet hva en kromatofor er i livet til pollinerende insekter og planter pollinert av dem. Kroppsfarge spiller en viktig rolle i forsvar mot fiender, sporing av byttedyr, advarsel om fare og reproduktiv atferd. Klorofyll, bakteriodopsin er fotosyntetiske pigmenter, og hemoglobin og hemocyanin er respiratoriske kromogener.
Eiendom som skal endres
Det mest interessante og mystiske fenomenet er fargeendringen til noen dyr. Dette fenomenet kalles fysiologisk fargeendring. Denne mekanismen er kompleks og fortsetter å forbløffe forskere. Ganske mange representanter for forskjellige fylogenetiske grener skaffet seg denne evnen i løpet av evolusjonen. Kameleoner og blekkspruter (blekkspruter og blekksprut) er organismer ganske langt fra hverandre i livets evolusjonsstige, men de ubestridte lederne i rangeringen av de mest "foranderlige". Dette er overraskende, men funksjonsmekanismene til kromatoforene deres er de samme.
Hvordan gjør de det
Noen blekkdyr, leddyr, krepsdyr, fisk, amfibier og krypdyr har celler som er elastiske som gummi under huden. Deres kromatoforer har en membran og er fylt med maling, som akvarellrør. Hver slik celle i hvile eren ball, og når den er opphisset, en disk strukket av en mengde dilatatormuskler (dilatatorer). De strekker kromatoforen, øker arealet mange ganger, noen ganger seksti ganger. Og de gjør det veldig raskt – på et halvt sekund. I kromatoforer kan pigmentkorn være plassert i sentrum eller spredt utover hele cellen, de kan være mange eller få. Hver dilatator er forbundet med nerver til en kommandopost - dyrets hjerne. Fargeendringer skjer under påvirkning av to grupper faktorer: fysiologiske (endringer i miljøfaktorer eller smerte) og emosjonell. Frykt, aggresjon, sympati for det motsatte kjønn og intens oppmerksomhet - alle disse følelsesmessige opplevelsene endrer fargen på dyret.
Prosesscytologi
Når dyret er i ro, er alle pigmentkornene i sentrum og huden blir lys (hvit eller gulaktig). Det er dette frostede glasset som ser ut som en blekksprut med en svart flekk av en blekkpose. Når det mørke pigmentet er i grenene til kromatoforen, blir huden mørk. Kombinasjonen av pigmenter av forskjellige lag og gir hele spekteret av nyanser. De grønne og blå fargene er et resultat av lysbrytningen i guanidinkrystaller i de øvre lagene av huden. Fargen på huden kan endre seg raskt og ta over hele kroppen eller deler av den, noen ganger skaper et veldig bisarrt mønster. I tillegg kan kromatoforene selv synke ned i de dype lagene av huden eller stige til overflaten.
sjef - øyne
Forskere har etablert et nært forhold mellom visjon ogfargeendring. Lys gjennom synsorganet påvirker nervesystemet, og det gir signaler til kromatoforene. Noen strekkes, andre trekkes sammen, og samtidig oppnås maksimal matching av maskeringsfarger. Interessant nok kan selv en blindet blekksprut endre farge - den oppfatter også farge med suger, og hvis minst en gjenstår, vil blekkspruten endre farge. Det er utrolig hvilke bisarre mønstre han kan gjenta på kroppen sin. Det er bevis på at blekkspruten var i stand til å gjengi teksten til avisen på sekunder, som var ved siden av akvariet. Og det ser ut som mystikk.
Noen interessante fakta
I tillegg til blekkspruters og kameleoners fantastiske evne til å endre farge, har de også noen flere fantastiske funksjoner du ikke visste om.
Hjernen til en blekksprut er den mest utviklet blant virvelløse dyr. Den største blekkspruten veide 180 kilo. Den var 8 meter lang (fanget i 1945). Noen blekkspruter kan gå på land ved hjelp av tentaklene.
Et av de giftigste dyrene på planeten er en dypringet innbygger i Det indiske hav. Etter bittet dør en person innen 1,5 time. Og det er ingen motgift.
Den minste kameleonen, Madagaskar Brookesia, er mindre enn 3 centimeter i størrelse, mens den største, den malagasiske, blir opptil 70 centimeter lang. De er praktisk t alt døve, men vil se det minste insektet på 10 meters avstand. Synsvinkelen deres er 360 grader, og hvert øye ser sitt eget bilde av verden.
