变色龙:自然界的“颜色大师”,是如何做到在短时间内变换颜色的?
这些直径仅130纳米的晶体就像无数微小的棱镜,会随着细胞的膨胀或收缩改变排列间距,从而反射出不同波长的光线。
举个更直观的例子吧。当变色龙处于放松状态时,虹细胞里的晶体排列紧密,主要反射短波长的蓝光。
而当它兴奋或准备伪装时,皮肤下的肌肉会拉伸虹细胞,晶体间距扩大,就开始反射绿色、黄色甚至红色的光。
更奇妙的是,这些晶体还能同时反射多种波长,形成类似彩虹的结构色,这也是为什么我们能看到变色龙身上那些金属光泽的蓝色或紫色。
要知道,自然界中能产生结构色的生物少之又少,多数动物的蓝色其实是黑色素与表皮结构共同作用的“假蓝色”。
不过,你可别以为变色龙变色只是为了玩“躲猫猫”。它们的皮肤其实是一套“动态光学系统”。当雄性变色龙向情敌示威时,会突然在绿色身体上亮起明黄色的条纹。
这些高对比度的色块可不是随便变着玩的。研究人员发现,这种颜色变化能在0.8秒内完成。在对手眼里,能在这么短的时间内完成变色,可见这绝对是个“武林高手”!
而在温度较低的清晨,变色龙会主动让皮肤变成深色,利用黑色素吸收更多的阳光热量,将体温提升2-3℃,这对于变温动物来说,可是关乎早餐能不能消化的大事。
你可能会问,既然虹细胞负责反射颜色,那色素细胞又有什么用呢?别急,这就像画家在调色时既要用到颜料,也要用到调色盘一样。
当变色龙需要呈现深褐色或黑色时,底层的黑色素细胞会向上扩展,覆盖住虹细胞反射的颜色,就像给彩色玻璃蒙上一层深色幕布。
科学实验显示,这种双重系统能让变色龙在17种基础颜色之间快速切换,而单纯依靠色素细胞的章鱼,最多只能变换9种色调。
更神奇的是,幼体变色龙的变色速度比成体还要快30%。科学家推测,这可能是因为它们的虹细胞晶体更小,调整间距时所需的能量更少。
生物学家还观察到一个有趣的细节:当一只变色龙盯着猎物时,其身体的前半部分会慢慢变成与树叶相近的绿色,后半部分却依然保持着棕色。
这种半隐身的状态,让它的前半身伪装接近猎物,后半身的保护色则防止被树上的猛禽发现。
没想到吧,变色龙的变色系统不仅能全局调控,还能分区操作,就像给皮肤装了无数个独立控制的“小灯组”。
从生物学的角度看,变色龙的变色机制简直太先进了。要知道,人类直到21世纪才研发出的光子晶体传感器,而人家变色龙早在数千万年前就掌握这门技术了!
所以,让我们好好保护雨林中这些可爱的生灵吧!返回搜狐,查看更多