Kun sanat "kameleontti" tai "mustekala" herättävät välittömästi yhteyden kirkkaisiin väreihin, jotka muuttavat toisiaan. Vihreitä lehtiä ja ruohoa, värikkäitä kukkia ja hedelmiä, erilaisia akvaariokalojen värejä ja hämmästyttäviä värjäyksiä eläimistä. Kaikki tämä on maailma, joka ympäröi meitä. Elävät organismit ovat tämän monivärisyyden velkaa erityisille solurakenteille - kromatoforeille. Mitä nämä omituiset muodostelmat ovat, mikä niiden tehtävä on ja miten ne toimivat - tämä artikkeli kertoo tästä.
Värikannostelineet
Näin sana "kromatoforit" käännetään. Mikä tämä aine on, on syytä selittää elävien organismien eri ryhmien mukaisesti. Äyriäisissä, nilviäisissä, kaloissa, sammakkoeläimissä, matelijoissa nämä ovat valoa heijastavia soluja ja soluja, jotka sisältävät pigmenttiä. Ne vastaavat silmien ja ihon värjäytymisestä ja muodostuvat vain alkion synnyn aikana hermoharjassa. Jälkeenkypsymisaikana ne leviävät koko kehoon. Valkoisen sävyn mukaan ne jaetaan kantoforeihin (keltainen), erytroforeihin (punainen), iridoforeihin (hohtava), leukoforeihin (valkoinen), melanoforeihin (musta tai ruskea). Kromatoforin rakenne on erilainen eri ryhmille, ja palaamme tähän aiheeseen alla.
Valosynteettiset plastidit
Mitä ovat leväkromatoforit? Nämä ovat yksikalvoisia ruskeiden ja vihreiden levien organelleja, nauhan tai tähden muotoisia, jotka sisältävät värillisiä rakeita (klorofyllejä ja karotenoideja). Mikro-organismeissa ja bakteereissa nämä ovat kalvottomia organelleja, joilla on eri muotoja ja eri käyttötarkoituksia. Esimerkiksi chlamydomonas-kromatoforia edustaa kupin muodossa oleva kloroplasti (tärkkelys varastoidaan siihen), jossa on punainen pigmenttirunko, joka sisältää hematokromia (punaista pigmenttiä). Hänen ansiostaan tällä yksinkertaisimmalla on kyky aistia valoa. Yksisoluisessa Chlorella-levässä kromatoforia edustavat klorofylli-a- ja klorofylli-b-jyväset, joita kelluu suuria määriä solun sytoplasmassa. Heidän avullaan tämä levä suorittaa tehokkaimman fotosynteesin minimaalisilla resursseilla. Alkueläimille ja yksisoluisille leville on siis ominaista, että kromatoforin fotosynteettisen toiminnan lisäksi se on varastoiva ja valoherkkä. On syytä huomata, että levien kromatoforit eroavat korkeampien kasvien kloroplasteista yksinkertaisemmalla rakenteella ja muun tyyppisellä klorofyllillä (vihreä pigmentti magnesiumkompleksin kanssa).
Pigmentoidut eläinsolut
UIhmisillä ja monilla eläimillä on soluja, jotka sisältävät vain yhtä pigmenttiä, melatoniinia. Näitä soluja löytyy ihosta, villasta, hiuksista ja höyhenistä, silmän iiriksestä ja verkkokalvosta. Värikylläisyys riippuu pitoisuudesta. Näitä soluja kutsutaan kromatosyyteiksi, ne muodostuvat koko kehon elinkaaren ajan ja voivat olla vain yhtä tyyppiä - melanosyyttejä.
Erityinen työ
Mitä kromatoforit ovat? Ajatus heidän työstään, joka on välttämätöntä heidän luokittelulleen, syntyi viime vuosisadan 60-luvulla. Uusimmat biokemian tiedot eivät ole muuttaneet näitä säännöksiä, mutta ovat selventäneet niiden työn periaatteita. Kromatoforeja on kahta tyyppiä: biokromit ja kemokromit. Ensimmäiset ovat todellisia (todellisia) pigmenttejä - karotenoidit (erilaiset karoteenin johdannaiset) ja pteridiinit. Ne imevät yhden osan näkyvästä valosta ja heijastavat toista. Rakennevärit (kemokromit) tuottavat väriä interferenssin tai sironnan kautta (yhden aallonpituuden heijastus ja toisen aallonpituuden läpäisy).
Väriluokitus
Kromatoforin jako värin mukaan on melko ehdollinen. Ja siksi. Ksantoforit ja erytroforit voivat olla samassa solussa, ja sitten sen väri riippuu keltaisten ja punaisten pigmenttien määrästä. Iridoforit ovat kemokromeja, jotka sisältävät guaniinikiteitä. Juuri kristallit heijastavat valoa ja antavat irisoivan värin. Zumellanin melanofori imee erittäin valoa ja tuottaa mustan ja ruskean värin.
Pigmenttien biologinen rooli
Melaniini on elävien olentojen yleisin pigmenttiorganismit - valon imeytymisen vuoksi se suorittaa suojasolun toimintoja. Se ei siirrä ultraviolettisäteitä ihon syvemmälle kerrokselle ja suojaa sisäisiä kudoksia säteilyvaurioilta. Pigmentin roolia elävien organismien sopeutumismekanismeissa ei voida aliarvioida. Kaikki tietävät, mitä kromatofori on pölyttävien hyönteisten ja niiden pölyttämien kasvien elämässä. Kehon värillä on tärkeä rooli puolustautumisessa vihollisia vastaan, saaliin jäljittämisessä, vaarasta varoittamisessa ja lisääntymiskäyttäytymisessä. Klorofylli, bakteriorodopsiini ovat fotosynteettisiä pigmenttejä, ja hemoglobiini ja hemosyaniini ovat hengitysteiden kromogeenejä.
Muutettava omaisuus
Mielenkiintoisin ja salaperäisin ilmiö on joidenkin eläinten värinmuutos. Tätä ilmiötä kutsutaan fysiologiseksi värimuutokseksi. Tämä mekanismi on monimutkainen ja hämmästyttää edelleen tutkijoita. Useat eri fylogeneettisten alojen edustajat ovat hankkineet tämän kyvyn evoluution aikana. Kameleontit ja pääjalkaiset (mustekalat ja seepia) ovat melko kaukana toisistaan elämän evoluution tikkailla olevia organismeja, mutta kiistattomia johtajia "muuttuvimpien" -luokituksessa. Tämä on yllättävää, mutta niiden kromatoforien toimintamekanismit ovat samat.
Kuinka he tekevät sen
Joillakin pääjalkaisilla, niveljalkaisilla, äyriäisillä, kaloilla, sammakkoeläimillä ja matelijoilla on soluja, jotka ovat joustavia kuin kumi ihon alla. Heidän kromatoforeissaan on kalvo ja ne on täytetty maalilla, kuten vesiväriputkilla. Jokainen tällainen solu levossa onpallo, ja kun se on innoissaan, levy, jota venyttää lukuisia laajentavia lihaksia (laajentajia). Ne venyttävät kromatoforia kasvattaen sen pinta-alaa monta kertaa, joskus kuusikymmentä kertaa. Ja he tekevät sen erittäin nopeasti - puolessa sekunnissa. Kromatoforeissa pigmenttirakeita voivat sijaita keskellä tai hajallaan solussa, niitä voi olla useita tai vähän. Jokainen laajentaja on yhdistetty hermoilla komentopisteeseen - eläimen aivoihin. Värimuutokset tapahtuvat kahden tekijäryhmän vaikutuksesta: fysiologiset (muutokset ympäristötekijöissä tai kivussa) ja emotionaaliset. Pelko, aggressio, myötätunto vastakkaista sukupuolta kohtaan ja intensiivinen huomio – kaikki nämä tunnekokemukset muuttavat eläimen väriä.
Prosessisytologia
Eläimen levossa, kaikki pigmenttijyvät ovat keskellä ja iho muuttuu vaaleaksi (valkoiseksi tai kellertäväksi). Tämä himmeä lasi näyttää seepi alta, jossa mustepussin musta täplä. Kun tumma pigmentti on kromatoforin oksissa, iho tummuu. Yhdistelmä pigmenttejä eri kerroksista ja antaa koko valikoiman sävyjä. Vihreä ja sininen värit johtuvat valon taittumisesta guanidiinikiteissä ihon ylemmissä kerroksissa. Ihon väri voi muuttua nopeasti ja ottaa h altuunsa koko kehon tai sen osia, jolloin syntyy joskus hyvin outo kuvio. Lisäksi kromatoforit itse voivat laskeutua ihon syviin kerroksiin tai nousta pintaan.
päällikkö - silmät
Tutkijat ovat luoneet läheisen suhteen näön javärin muutos. Valo näköelimen kautta vaikuttaa hermostoon ja antaa signaaleja kromatoforeille. Jotkut ovat venyneet, toiset supistuneet, ja samalla saavutetaan maksimaalinen peittovärien yhteensopivuus. Mielenkiintoista on, että jopa sokeutunut mustekala voi muuttaa väriä - se havaitsee myös värin imemisillä, ja jos ainakin yksi jää jäljelle, mustekala muuttaa väriä. On hämmästyttävää, mitä outoja kuvioita hän voi toistaa kehossaan. On todisteita siitä, että mustekala pystyi toistamaan sekunneissa sanomalehden tekstin, joka oli akvaarion vieressä. Ja se näyttää mystiikk alta.
Mielenkiintoisia faktoja
Sen lisäksi, että mustekalat ja kameleontit voivat muuttaa väriä hämmästyttävällä tavalla, niillä on myös muutama hämmästyttävä piirre, joista et tiennyt.
Mustekalan aivot ovat kehittyneimmät selkärangattomista. Suurin mustekala painoi 180 kiloa. Se oli 8 metriä pitkä (kalastettu vuonna 1945). Jotkut mustekalat voivat kävellä maalla lonkeroillaan.
Yksi planeetan myrkyllisimmistä eläimistä on Intian v altameren syvärenkainen asukas. Pureman jälkeen ihminen kuolee 1,5 tunnin kuluessa. Eikä ole vastalääkettä.
Pienin kameleontti, Madagascar Brookesia, on alle 3 senttimetriä kooltaan, kun taas suurin, malagassi, kasvaa jopa 70 senttimetrin pituiseksi. He ovat käytännössä kuuroja, mutta näkevät pienimmän hyönteisen 10 metrin etäisyydellä. Heidän näkökulmansa on 360 astetta, ja jokainen silmä näkee oman kuvansa maailmasta.
