Cómo cambian los colores los camaleones
COMUNICACIONES DE LA NATURALEZA, J. TEYSSIER ET AL. Los colores camaleónicos no son solo para camuflarse. Cuando los camaleones pantera (Furcifer pardalis) en Madagascar luchan por el territorio, una exhibición deslumbrante precede a sus concursos: los machos en reposo, típicamente verdes y discretos, se vuelven amarillos o naranjas; las manchas rojas en sus cuerpos pueden aclararse y los azules pueden desvanecerse a tintes blanquecinos. Los cambios de color, que son completamente reversibles y ocurren en cuestión de minutos, no son solo el resultado de cambios en los pigmentos. Los resultados publicados hoy (10 de marzo) en Nature Communications sugieren que son el resultado de cambios rápidos en los nanocristales de guanina que reflejan la luz, que crean un color estructural dentro de la piel del camaleón.
Dos capas de las células conocidas como iridóforos contienen estos nanocristales. Una capa superficial, conocida como iridóforos S, altera activamente el espaciado de estos cristales para provocar cambios de color rápidos, mientras que una capa más profunda, compuesta por iridóforos D, refleja un espectro más amplio de luz cerca de las longitudes de onda infrarrojas. En…
La gente generalmente asume que el cambio de color en los camaleones es bien entendido, y no creo que lo sea en absoluto, dijo Randall Morrison de McDaniel College en Maryland, quien no participó en el estudio. Toda esta noción de los cristales fotónicos sintonizables es una nueva forma de ver el cambio de color fisiológico en los animales.
Michel Milinkovitch de la Universidad de Ginebra en Suiza y sus colegas capturaron las vívidas pantallas de los camaleones usando videografía de alta velocidad. , confirmando que los colores cambiantes fueron el resultado de cambios en las longitudes de onda reflejadas de azul a verde y luego naranja o rojo en lugar de un aumento o disminución en las proporciones de los pigmentos.
Análisis de la piel de camaleones adultos usando microscopía electrónica, los investigadores encontraron que en los iridóforos S de animales en reposo, que eran azules o verdes, los nanocristales de guanina estaban aproximadamente un 30 % más cerca unos de otros que en los machos excitados, cuya piel era blanca o amarilla.
Ver Colores de camaleón
Para probar si juntar los cristales de guanina de esta manera causaba los cambios de color, los investigadores colocaron células de piel de camaleón en una solución con alto contenido de sal. El aumento de la osmolaridad hizo que las células se encogieran y los cristales se agruparan, cambiando las longitudes de onda reflejadas de amarillo a verde y luego a azul, como los colores de los animales. La distancia entre los nanocristales probablemente hace que los iridóforos cambien las longitudes de onda que reflejan, según los investigadores.
El sorprendente resultado aquí es que estos animales pueden sintonizar activamente la geometría de estos cristales en sus iridóforos, y puede hacer eso de manera reversible, dijo Milinkovitch a The Scientist. Pueden elegir pasar de verde a amarillo y volver a verde en cuestión de minutos.
A diferencia de los iridóforos S, que están completamente desarrollados solo en los machos adultos, los iridóforos D son comunes en todas las especies y en otras lejanamente relacionadas. camaleones Los cristales de guanina dentro de los iridoforos D más profundamente incrustados son más grandes, más desorganizados y no parecen reorganizarse para contribuir a los cambios de color. En cambio, reflejaron aproximadamente el 45 por ciento de la radiación en las longitudes de onda infrarrojas, lo que sugiere que la capa actúa como un reflector de banda ancha para proteger a estos animales del calor extremo.
Este mecanismo podría explicar por qué estos camaleones pueden permanecer expuesta a mucha luz solar, mientras que eso sería un problema para muchas otras lagartijas, dijo Morrison. Simplemente se sobrecalentarían.
Por lo general, se cree que las células que reflejan la luz solo desempeñan funciones relacionadas con el color. Está claro que este nuevo tipo de estructura podría afectar las longitudes de onda más largas y la termorregulación, señaló Matthew Shawkey de la Universidad de Akron en Ohio, quien no participó en el estudio. Sería bueno ver alguna evidencia de comportamiento para respaldar estos datos mecánicos. [Este trabajo] sienta las bases para estos estudios futuros.
Al igual que los camaleones, los cefalópodos pueden cambiar rápidamente de color. También lo hacen con unas células llamadas iridóforos, pero aún no sabemos si los iridóforos [de cefalópodos y camaleones] son realmente homólogos, explica Milinkovitch, pero los mecanismos son bastante diferentes.
Aunque los resultados indican que los camaleones pantera sintonizan sus pantallas de color a través de cristales, aún se desconoce con precisión cómo cambian el espacio en estas redes cristalinas. Los mecanismos pueden ser hormonales, controlados por neuronas o alguna combinación de ambos, según los investigadores. En trabajos futuros, Milinkovitch y sus colegas tienen como objetivo probar si los elementos del citoesqueleto juegan un papel en el movimiento de cristales dentro de los S-iridophores.
J. Teyssier et al., Los cristales fotónicos provocan un cambio de color activo en los camaleones, Nature Communications, doi:10.1038/ncomms7368, 2015.
¿Interesado en leer más?
El científico ARCHIVOS
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como como TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados y mucho más más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí