Când cuvintele „cameleon” sau „caracatiță” apare imediat o asociere cu culori strălucitoare care se schimbă reciproc. Frunziș și iarbă verzi, flori și fructe colorate, o varietate de culori de pești de acvariu și o colorare uimitoare a animalelor. Toate acestea sunt lumea care ne înconjoară. Organismele vii datorează acest multicolor structurilor celulare speciale - cromatoforele. Care sunt aceste formațiuni ciudate, care este funcția lor și cum funcționează - acest articol este despre asta.
Transportatori color
Așa este tradus cuvântul „cromatofori”. Ce este această substanță, merită explicat în conformitate cu diferitele grupuri de organisme vii. La crustacee, moluște, pești, amfibieni, reptile, acestea sunt celule care reflectă lumina și celule care conțin pigment. Ele sunt responsabile de colorarea ochilor și a pielii și se formează numai în timpul embriogenezei în creasta neură. Dupăîn perioada de coacere se răspândesc în tot corpul. După tonul de alb, ele se împart în cantofori (galben), eritrofori (roșu), iridofori (strălucitor), leucofori (alb), melanofori (negri sau maro). Structura cromatoforului este diferită pentru diferite grupuri și vom reveni la această problemă mai jos.
plastide fotosintetice
Ce sunt cromatoforii algilor? Acestea sunt organite monomembranare de alge brune și verzi, în formă de panglică sau stea, care conțin granule colorate (clorofile și carotenoide). În microorganisme și bacterii, acestea sunt organite fără membrană de diferite forme și scopuri. De exemplu, cromatoforul chlamydomonas este reprezentat de un cloroplast sub formă de cupă (amidonul este depozitat în ea) cu un corp de pigment roșu care conține hematocrom (pigment roșu). Datorită lui, acest cel mai simplu are capacitatea de a simți lumina. În alga unicelulară Chlorella, cromatoforul este reprezentat de granule de clorofilă-a și clorofilă-b, plutind în număr mare în citoplasma celulei. Cu ajutorul lor, această algă realizează cea mai eficientă fotosinteză dintr-un minim de resurse. Astfel, pentru protozoare și alge unicelulare, este caracteristic că, pe lângă funcția fotosintetică a cromatoforului, este de stocare și fotosensibil. Este de remarcat faptul că cromatoforii algelor diferă de cloroplastele plantelor superioare într-o structură mai simplă și alte tipuri de clorofilă (un pigment verde cu un complex de magneziu).
Celule animale pigmentate
UOamenii și multe animale au celule care conțin un singur pigment, melatonina. Aceste celule se găsesc în piele, lână, păr și pene, în irisul și retina ochilor. Saturația culorii depinde de concentrație. Aceste celule se numesc cromatocite, se formează pe tot parcursul vieții organismului și pot fi doar de un singur tip - melanocite.
Lucrare specifică
Ce sunt cromatoforii? Ideea muncii lor, care este necesară pentru clasificarea lor, a fost formată în anii 60 ai secolului trecut. Cele mai recente date din biochimie nu au modificat aceste prevederi, dar au clarificat principiile muncii lor. Există două tipuri de cromatofori: biocromi și chemocromi. Primii sunt pigmenți adevărați (adevărați) - carotenoizi (diferiți derivați ai carotenului) și pteridine. Ele absorb o parte din lumina vizibilă și reflectă ceal altă. Culorile structurale (chemocromii) produc culoare prin interferență sau împrăștiere (reflexia unei lungimi de undă și transmiterea unei alte lungimi de undă).
Clasificarea culorilor
Diviziunea cromatoforului în funcție de culoare este mai degrabă condiționată. Si de aceea. Xantoforii și eritroforii pot fi conținute în aceeași celulă, iar apoi culoarea acesteia va depinde de cantitatea de pigmenți galbeni și roșii. Iridoforii sunt chemocromi care conțin cristale de guanină. Sunt cristalele care reflectă lumina și dau o culoare irizată. Melanoforul Zumellanin este foarte absorbant de lumină și produce culori negre și maro.
Rolul biologic al pigmenților
Melanina este cel mai comun pigment în ființe viiorganisme - datorită absorbției luminii, îndeplinește funcțiile unei celule de scut. Nu transmite razele ultraviolete în straturile mai profunde ale pielii, protejând țesuturile interne de deteriorarea radiațiilor. Rolul pigmentului în mecanismele de adaptabilitate a organismelor vii nu poate fi subestimat. Toată lumea știe ce este un cromatofor în viața insectelor polenizatoare și a plantelor polenizate de acestea. Culoarea corpului joacă un rol important în apărarea împotriva inamicilor, urmărirea prăzii, avertismentul asupra pericolului și comportamentul reproductiv. Clorofila, bacteriorhodopsina sunt pigmenți fotosintetici, iar hemoglobina și hemocianina sunt cromogeni respiratori.
Proprietate de schimbat
Cel mai interesant și mai misterios fenomen este schimbarea culorii unor animale. Acest fenomen se numește schimbarea fiziologică a culorii. Acest mecanism este complex și continuă să uimească oamenii de știință. Destul de câțiva reprezentanți ai diferitelor ramuri filogenetice au dobândit această capacitate în cursul evoluției. Cameleonii și cefalopodele (caracatițe și sepie) sunt organisme destul de îndepărtate unele de altele în scara evolutivă a vieții, dar liderii de necontestat în clasamentul celor mai „schimbabile”. Acest lucru este surprinzător, dar mecanismele de funcționare ale cromatoforilor lor sunt aceleași.
Cum fac ei
Unele cefalopode, artropode, crustacee, pești, amfibieni și reptile au celule elastice ca cauciucul sub piele. Cromatoforele lor au o membrană și sunt umplute cu vopsea, ca niște tuburi de acuarelă. Fiecare astfel de celulă în repaus esteo minge, iar atunci când este excitat, un disc întins de o multitudine de mușchi dilatatori (dilatatori). Ele întind cromatoforul, mărindu-i aria de multe ori, uneori de șaizeci de ori. Și o fac foarte repede - în jumătate de secundă. În cromatofori, granulele de pigment pot fi localizate în centru sau împrăștiate în întreaga celulă, pot fi multe sau puține. Fiecare dilatator este conectat prin nervi la un post de comandă - creierul animalului. Modificările de culoare apar sub influența a două grupe de factori: fiziologici (modificări ale factorilor de mediu sau durere) și emoționali. Frica, agresivitatea, simpatia pentru sexul opus și atenția intensă - toate aceste experiențe emoționale schimbă culoarea animalului.
Citologie de proces
Când animalul este în repaus, toate boabele de pigment sunt în centru, iar pielea devine deschisă (albă sau gălbuie). Este acest pahar mat care arată ca o sepie cu o pată neagră a unei pungi de cerneală. Când pigmentul întunecat se află în ramurile cromatoforului, pielea devine întunecată. Combinația de pigmenți din diferite straturi și oferă întreaga gamă de nuanțe. Culorile verde și albastru rezultă din refracția luminii în cristalele de guanidină din straturile superioare ale pielii. Culoarea pielii se poate schimba rapid și poate prelua întregul corp sau părți ale acestuia, creând uneori un model foarte bizar. În plus, cromatoforii înșiși pot coborî în straturile profunde ale pielii sau pot urca la suprafață.
Comandant șef - ochi
Oamenii de știință au stabilit o relație strânsă între viziune șischimbarea culorii. Lumina prin organul vizual afectează sistemul nervos și dă semnale cromatoforilor. Unele sunt întinse, altele sunt contractate și, în același timp, se realizează potrivirea maximă a culorilor de mascare. Interesant este că chiar și o caracatiță orbită își poate schimba culoarea - percepe și culoarea cu ventuze, iar dacă rămâne cel puțin una, caracatița își va schimba culoarea. Este uimitor ce tipare bizare poate repeta pe corpul său. Există dovezi că caracatița a reușit să reproducă textul ziarului în câteva secunde, care se afla lângă acvariu. Și arată ca misticism.
Câteva fapte interesante
Pe lângă capacitatea uimitoare a caracatițelor și cameleonilor de a-și schimba culoarea, au și câteva caracteristici uimitoare despre care nu știai.
Creierul unei caracatițe este cel mai dezvoltat dintre nevertebrate. Cea mai mare caracatiță cântărea 180 de kilograme. Avea 8 metri lungime (prins în 1945). Unele caracatițe pot merge pe uscat folosind tentaculele.
Unul dintre cele mai otrăvitoare animale de pe planetă este un locuitor cu inele adânci din Oceanul Indian. După mușcătură, o persoană moare în 1,5 ore. Și nu există niciun antidot.
Cel mai mic cameleon, Madagascar Brookesia, are o dimensiune mai mică de 3 centimetri, în timp ce cel mai mare, Malagasy, crește până la 70 de centimetri în lungime. Sunt practic surzi, dar vor vedea cea mai mică insectă la o distanță de 10 metri. Unghiul lor de vedere este de 360 de grade și fiecare ochi își vede propria imagine a lumii.
