Kada se na riječi "kameleon" ili "hobotnica" odmah javi asocijacija na svijetle boje koje mijenjaju jedna drugu. Zeleno lišće i trava, šareno cvijeće i plodovi, razne boje akvarijskih riba i nevjerojatne boje životinja. Sve ovo je svijet koji nas okružuje. Živi organizmi duguju ovu višebojnost posebnim ćelijskim strukturama - hromatoforama. Koje su to čudne formacije, koja je njihova funkcija i kako funkcioniraju - ovaj članak je o tome.
Nosači u boji
Ovako je prevedena riječ "hromatofori". Šta je ova tvar, vrijedi objasniti u skladu s različitim grupama živih organizama. Kod rakova, mekušaca, riba, vodozemaca, gmizavaca to su ćelije koje reflektuju svjetlost i ćelije koje sadrže pigment. Oni su odgovorni za obojenost očiju i kože i nastaju tek tokom embriogeneze u neuralnom grebenu. Poslijetokom perioda zrenja, šire se po celom telu. Po tonu u bijeloj boji dijele se na kantofore (žute), eritrofore (crvene), iridofore (sjajne), leukofore (bijele), melanofore (crne ili smeđe). Struktura hromatofora je različita za različite grupe, a mi ćemo se vratiti na ovo pitanje u nastavku.
fotosintetski plastidi
Šta su hromatofori 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, hromatofor hlamidomonas je predstavljen hloroplastom u obliku čašice (u njoj je pohranjen škrob) sa crvenim pigmentnim tijelom koje sadrži hematohrom (crveni pigment). Zahvaljujući njemu, ovaj najjednostavniji ima sposobnost da osjeti svjetlost. U jednoćelijskoj algi Chlorella, hromatofor je predstavljen granulama hlorofila-a i hlorofila-b, koje plutaju u velikom broju u citoplazmi ćelije. Uz njihovu pomoć ova alga izvodi najefikasniju fotosintezu sa minimalnim resursima. Tako je za protozoe i jednoćelijske alge karakteristično da je, pored fotosintetske funkcije hromatofora, skladištena i fotosenzitivna. Vrijedi napomenuti da se hromatofori algi razlikuju od hloroplasta viših biljaka po jednostavnijoj strukturi i drugim vrstama hlorofila (zeleni pigment sa kompleksom magnezija).
Pigmentirane životinjske ćelije
ULjudi i mnoge životinje imaju ćelije koje sadrže samo jedan pigment, melatonin. Ove ćelije se nalaze u koži, vuni, kosi i perju, u šarenici i retini očiju. Zasićenost boja zavisi od koncentracije. Ove ćelije se zovu hromatociti, formiraju se tokom celog života tela i mogu biti samo jedne vrste - melanociti.
Specifičan posao
Šta su hromatofori? Ideja o njihovom radu, neophodna za njihovu klasifikaciju, nastala je 60-ih godina prošlog veka. Najnoviji podaci iz biohemije nisu promijenili ove odredbe, ali su razjasnili principe njihovog rada. Postoje dvije vrste hromatofora: biohromi i hemohromi. Prvi su pravi (pravi) pigmenti - karotenoidi (razni derivati karotena) i pteridini. One apsorbuju jedan dio vidljive svjetlosti, a reflektiraju drugi. Strukturne boje (hemohromi) proizvode boju interferencijom ili rasipanjem (refleksija jedne talasne dužine i prenos druge talasne dužine).
Klasifikacija boja
Podjela hromatofora po boji je prilično uslovna. I zato. Ksantofori i eritrofori mogu biti sadržani u istoj ćeliji, a tada će njena boja ovisiti o količini žutih i crvenih pigmenata. Iridofori su hemohromi koji sadrže kristale gvanina. To su kristali koji reflektiraju svjetlost i daju prelivu 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 ćelije. Ne prenosi ultraljubičaste zrake u dublje slojeve kože, štiteći unutrašnja tkiva od oštećenja zračenja. Uloga pigmenta u mehanizmima prilagodljivosti živih organizama ne može se potcijeniti. Svi znaju što je hromatofor u životu insekata oprašivača i biljaka koje oni oprašuju. Boja tijela igra važnu ulogu u obrani od neprijatelja, praćenju plijena, upozoravanju na opasnost i reproduktivnom ponašanju. Hlorofil, bakteriorodopsin su fotosintetski pigmenti, a hemoglobin i hemocijanin su respiratorni hromogeni.
Nekretnina za promjenu
Najzanimljiviji i najmisteriozniji fenomen je promjena boje nekih životinja. Ovaj fenomen se naziva fiziološka promjena boje. Ovaj mehanizam je složen i nastavlja da oduševljava naučnike. Dosta predstavnika različitih filogenetskih grana steklo je ovu sposobnost tokom 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. Ovo je iznenađujuće, ali mehanizmi rada njihovih hromatofora su isti.
Kako to rade
Neki glavonošci, člankonošci, rakovi, ribe, vodozemci i gmizavci imaju ćelije koje su elastične poput gume ispod kože. Njihovi hromatofori imaju membranu i ispunjeni su bojom, poput cijevi za akvarel. Svaka takva ćelija mirujelopta, a kada je uzbuđena, disk istegnut mnoštvom mišića dilatatora (dilatatora). Oni rastežu hromatofor, povećavajući njegovu površinu mnogo puta, ponekad i šezdeset puta. I to rade vrlo brzo - za pola sekunde. Kod hromatofora zrnca pigmenta mogu biti locirana u centru ili rasuta po ćeliji, mogu biti mnogo ili malo. Svaki dilatator je živcima povezan s komandnim mjestom - mozgom životinje. Promjene boje nastaju pod utjecajem dvije grupe faktora: fizioloških (promjene faktora okoline ili bola) i emocionalnih. Strah, agresija, simpatija prema suprotnom spolu i intenzivna pažnja - sva ova emocionalna iskustva mijenjaju boju životinje.
Procesna citologija
Kada životinja miruje, sva pigmentna zrna su u centru i koža postaje svijetla (bijela ili žućkasta). To je mat staklo koje izgleda kao sipa sa crnom mrljom na vrećici sa mastilom. Kada je tamni pigment u granama hromatofora, koža postaje tamna. Kombinacija pigmenata različitih slojeva daje čitav niz nijansi. Zelena i plava boja rezultat su prelamanja svjetlosti u kristalima gvanidina u gornjim slojevima kože. Boja kože može se brzo promijeniti i zahvatiti cijelo tijelo ili njegove dijelove, ponekad stvarajući vrlo bizaran uzorak. Osim toga, sami kromatofori se mogu spustiti u duboke slojeve kože ili izdići na površinu.
Glavni komandant - oči
Naučnici su uspostavili blisku vezu između vizije ipromjena boje. Svetlost kroz organ vida utiče na nervni sistem i daje signale hromatoforama. Neki se rastežu, drugi skupljaju, a istovremeno se postiže maksimalno podudaranje maskirnih boja. Zanimljivo je da čak i zaslijepljena hobotnica može promijeniti boju - boju percipira i sisaljcima, a ako ostane barem jedna, hobotnica će promijeniti boju. Nevjerovatno kakve bizarne šare može ponoviti na svom tijelu. Postoje dokazi da je hobotnica u sekundi mogla da reproducira tekst novina, koje su bile pored akvarijuma. I izgleda kao misticizam.
Neke zanimljive činjenice
Pored nevjerovatne sposobnosti hobotnica i kameleona da mijenjaju boju, oni također imaju još nekoliko nevjerovatnih karakteristika za koje niste znali.
Mozak hobotnice je najrazvijeniji među beskičmenjacima. Najveća hobotnica je bila teška 180 kilograma. Bio je dugačak 8 metara (uhvaćen 1945. godine). Neke hobotnice mogu hodati po kopnu koristeći svoje pipke.
Jedna od najotrovnijih životinja na planeti je stanovnik Indijskog okeana sa dubokim prstenovima. Nakon ugriza, osoba umire u roku od 1,5 sata. I nema protivotrov.
Najmanji kameleon, Madagaskar Brookesia, je manji od 3 centimetra, dok najveći, malagaški, naraste do 70 centimetara u dužinu. Oni su praktički gluvi, ali će i najmanji insekt vidjeti na udaljenosti od 10 metara. Ugao njihovog vida je 360 stepeni, a svako oko vidi svoju sliku sveta.
