Kad riječi "kameleon" ili "hobotnica" odmah nastane asocijacija na svijetle boje koje se međusobno mijenjaju. Zeleno lišće i trava, šareno cvijeće i plodovi, razne boje akvarijskih riba i nevjerojatna boja životinja. Sve je to svijet koji nas okružuje. Živi organizmi duguju ovu višebojnost posebnim staničnim strukturama - kromatoforama. Koje su to čudne formacije, koja je njihova funkcija i kako rade - o tome govori ovaj članak.
Nosači u boji
Ovako je prevedena riječ "kromatofori". Što je ova tvar, vrijedi objasniti u skladu s različitim skupinama živih organizama. Kod rakova, mekušaca, riba, vodozemaca, gmazova to su stanice koje reflektiraju svjetlost i stanice koje sadrže pigment. Oni su odgovorni za obojenost očiju i kože i nastaju tek tijekom embriogeneze u neuralnom grebenu. Nakontijekom razdoblja zrenja, šire se po cijelom tijelu. Po tonu u bijeloj boji dijele se na kantofore (žute), eritrofore (crvene), iridofore (sjajne), leukofore (bijele), melanofore (crne ili smeđe). Struktura kromatofora je različita za različite grupe, a mi ćemo se vratiti na ovo pitanje u nastavku.
fotosintetski plastidi
Što su kromatofore algi? To su jednomembranske organele smeđih i zelenih algi, trakaste ili zvjezdaste, koje sadrže obojene granule (klorofile i karotenoide). Kod mikroorganizama i bakterija to su organele bez membrane različitih oblika i namjena. Na primjer, kromatofor chlamydomonas predstavljen je kloroplastom u obliku čašice (u njoj je pohranjen škrob) s crvenim pigmentnim tijelom koje sadrži hematokrom (crveni pigment). Zahvaljujući njemu, ovaj najjednostavniji ima sposobnost osjetiti svjetlost. U jednostaničnoj algi Chlorella, kromatofor je predstavljen granulama klorofila-a i klorofila-b, koji plutaju u velikom broju u citoplazmi stanice. Uz njihovu pomoć ova alga izvodi najučinkovitiju fotosintezu s minimalnim resursima. Tako je za protozoe i jednostanične alge karakteristično da je, osim fotosintetske funkcije kromatofora, skladišna i fotoosjetljiva. Vrijedi napomenuti da se kromatofori algi razlikuju od kloroplasta viših biljaka jednostavnijom strukturom i drugim vrstama klorofila (zeleni pigment s magnezijevim kompleksom).
Pigmentirane životinjske stanice
ULjudi i mnoge životinje imaju stanice koje sadrže samo jedan pigment, melatonin. Te se stanice nalaze u koži, vuni, kosi i perju, u šarenici i mrežnici očiju. Zasićenost boje ovisi o koncentraciji. Ove stanice se nazivaju kromatociti, formiraju se tijekom cijelog života tijela i mogu biti samo jedne vrste - melanociti.
Specifičan posao
Što su kromatofori? Ideja o njihovom radu, neophodna za njihovu klasifikaciju, nastala je 60-ih godina prošlog stoljeća. Najnoviji podaci iz biokemije nisu promijenili ove odredbe, ali su razjasnili principe njihova rada. Postoje dvije vrste kromatofora: biokromi i kemokromi. Prvi su pravi (pravi) pigmenti - karotenoidi (razni derivati karotena) i pteridini. One upijaju jedan dio vidljive svjetlosti, a reflektiraju drugi. Strukturne boje (kemokromi) proizvode boju interferencijom ili raspršivanjem (refleksija jedne valne duljine i prijenos druge valne duljine).
Razvrstavanje boja
Podjela kromatofora po boji prilično je uvjetna. I zato. Ksantofori i eritrofori mogu biti sadržani u istoj stanici, a tada će njena boja ovisiti o količini žutih i crvenih pigmenata. Iridofori su kemokromi koji sadrže kristale gvanina. To su kristali koji reflektiraju svjetlost i daju preljevnu boju. Zumellanin melanophore jako upija svjetlost i proizvodi crne i smeđe boje.
Biološka uloga pigmenata
Melanin je najčešći pigment u živim bićimaorganizmi – zbog apsorpcije svjetlosti obavlja funkcije štitne stanice. Ne prenosi ultraljubičaste zrake u dublje slojeve kože, štiteći unutarnja tkiva od oštećenja zračenja. Uloga pigmenta u mehanizmima prilagodljivosti živih organizama ne može se podcijeniti. Svatko zna što je kromatofor u životu kukaca oprašivača i biljaka koje oni oprašuju. Boja tijela igra važnu ulogu u obrani od neprijatelja, praćenju plijena, upozoravanju na opasnost i reproduktivnom ponašanju. Klorofil, bakteriorodopsin su fotosintetski pigmenti, a hemoglobin i hemocijanin su respiratorni kromogeni.
Nekretnina za promjenu
Najzanimljiviji i najtajnovitiji fenomen je promjena boje nekih životinja. Taj se fenomen naziva fiziološka promjena boje. Ovaj mehanizam je složen i nastavlja oduševljavati znanstvenike. Dosta predstavnika raznih filogenetskih grana steklo je ovu sposobnost tijekom evolucije. Kameleoni i glavonošci (hobotnice i sipe) su organizmi prilično udaljeni jedni od drugih na evolucijskoj ljestvici života, ali su neprikosnoveni lideri na ljestvici najpromjenjivijih. To je iznenađujuće, ali mehanizmi rada njihovih kromatofora su isti.
Kako to rade
Neki glavonošci, člankonošci, rakovi, ribe, vodozemci i gmazovi imaju stanice koje su elastične poput gume ispod kože. Njihovi kromatofori imaju membranu i ispunjeni su bojom, poput cijevi za akvarel. Svaka takva stanica u mirovanju jelopta, a kada je uzbuđena, disk rastegnut mnoštvom mišića dilatatora (dilatatora). Oni protežu kromatofor, povećavajući njegovu površinu mnogo puta, ponekad šezdeset puta. I to vrlo brzo – za pola sekunde. U kromatoforima se pigmentna zrnca mogu nalaziti u središtu ili raspršena po stanici, mogu ih biti mnogo ili malo. Svaki dilatator je živcima povezan sa zapovjednim mjestom – mozgom životinje. Promjene boje nastaju pod utjecajem dvije skupine čimbenika: fizioloških (promjene čimbenika okoline ili boli) i emocionalnih. Strah, agresija, simpatija prema suprotnom spolu i intenzivna pažnja - sva ta emocionalna iskustva mijenjaju boju životinje.
Procesna citologija
Kada životinja miruje, sva pigmentna zrnca su u sredini i koža postaje svijetla (bijela ili žućkasta). Upravo to matirano staklo izgleda kao sipa s crnom mrljom vrećice s tintom. Kada je tamni pigment u granama kromatofora, koža postaje tamna. Kombinacija pigmenata različitih slojeva daje cijeli niz nijansi. Zelena i plava boja rezultat su loma svjetlosti u kristalima gvanidina u gornjim slojevima kože. Boja kože može se brzo mijenjati i zahvatiti cijelo tijelo ili njegove dijelove, ponekad stvarajući vrlo bizaran uzorak. Osim toga, sami se kromatofori mogu spustiti u duboke slojeve kože ili izdići na površinu.
Glavni zapovjednik - oči
Znanstvenici su uspostavili blisku vezu između vida ipromjena boje. Svjetlost kroz organ vida utječe na živčani sustav i daje signale kromatoforima. Neki se rastežu, drugi skupljaju, a pritom se postiže maksimalno podudaranje maskirnih boja. Zanimljivo je da čak i zaslijepljena hobotnica može promijeniti boju - ona također percipira boju s odojcima, a ako barem jedna ostane, hobotnica će promijeniti boju. Nevjerojatno je kakve bizarne uzorke može ponoviti na svom tijelu. Postoje dokazi da je hobotnica u sekundi uspjela reproducirati tekst novina, koji se nalazio pored akvarija. I izgleda kao misticizam.
Neke zanimljive činjenice
Osim nevjerojatne sposobnosti hobotnica i kameleona da mijenjaju boju, oni također imaju još nekoliko nevjerojatnih značajki za koje niste znali.
Mozak hobotnice je najrazvijeniji među beskralježnjacima. Najveća hobotnica imala je 180 kilograma. Bio je dug 8 metara (uhvaćen 1945.). Neke hobotnice mogu hodati kopnom koristeći svoje pipke.
Jedna od najotrovnijih životinja na planeti je stanovnik Indijskog oceana s dubokim prstenovima. Nakon ugriza, osoba umire u roku od 1,5 sata. I nema protuotrova.
Najmanji kameleon, Madagaskar Brookesia, veličine je manje od 3 centimetra, dok najveći, malgaški, naraste do 70 centimetara u dužinu. Oni su praktički gluhi, ali će i najmanji kukac vidjeti na udaljenosti od 10 metara. Kut njihovog vida je 360 stupnjeva, a svako oko vidi svoju sliku svijeta.
