เมื่อคำว่า "กิ้งก่า" หรือ "ปลาหมึก" เกิดขึ้นพร้อมกับสีสดใสที่เปลี่ยนซึ่งกันและกัน ใบไม้และหญ้าสีเขียว ดอกไม้และผลไม้หลากสีสัน ปลาในตู้ปลาหลากสี และสีสันของสัตว์ต่างๆ ที่น่าตื่นตาตื่นใจ ทั้งหมดนี้คือโลกที่ล้อมรอบเรา สิ่งมีชีวิตเป็นหนี้หลากสีนี้กับโครงสร้างเซลล์พิเศษ - chromatophores รูปร่างแปลก ๆ เหล่านี้คืออะไร มีหน้าที่อะไร และทำงานอย่างไร - บทความนี้มีเนื้อหาเกี่ยวกับเรื่องนี้
พาหะสี
นี่คือวิธีแปลคำว่า "chromatophores" สารนี้คืออะไรควรอธิบายตามสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ ในครัสเตเชีย หอย ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ สัตว์เลื้อยคลาน เหล่านี้เป็นเซลล์และเซลล์สะท้อนแสงที่มีเม็ดสี พวกเขามีหน้าที่ในการสร้างสีของดวงตาและผิวหนังและเกิดขึ้นเฉพาะในระหว่างการสร้างตัวอ่อนในยอดประสาท หลังจากในช่วงที่สุกจะกระจายไปทั่วร่างกาย โดยโทนสีขาว จะแบ่งออกเป็น cantophores (สีเหลือง), erythrophores (สีแดง), iridophores (ส่องแสง), leucophores (สีขาว), melanophores (สีดำหรือสีน้ำตาล) โครงสร้างของ chromatophore จะแตกต่างกันไปในแต่ละกลุ่ม และเราจะกลับไปที่ปัญหานี้ด้านล่าง
พลาสติกสังเคราะห์แสง
โครมาโตโฟเรสของสาหร่ายคืออะไร? เหล่านี้เป็นออร์แกเนลล์เมมเบรนเดียวของสาหร่ายสีน้ำตาลและสีเขียว ริบบิ้นหรือรูปดาว ซึ่งประกอบด้วยเม็ดสี (คลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์) ในจุลินทรีย์และแบคทีเรีย สิ่งเหล่านี้คือออร์แกเนลล์ไร้เยื่อที่มีรูปร่างและจุดประสงค์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น chlamydomonas chromatophore แสดงโดยคลอโรพลาสต์ในรูปของถ้วย (แป้งถูกเก็บไว้ในนั้น) โดยมีตัวรงควัตถุสีแดงที่มีฮีมาโตโครม (เม็ดสีแดง) ต้องขอบคุณเขาที่ทำให้สิ่งนี้ง่ายที่สุดที่มีความสามารถในการรับรู้แสง ในคลอเรลล่าสาหร่ายที่มีเซลล์เดียว โครมาโตฟอร์จะแสดงด้วยแกรนูลของคลอโรฟิลล์-เอ และคลอโรฟิลล์-บี ซึ่งลอยอยู่ในไซโตพลาสซึมของเซลล์จำนวนมาก ด้วยความช่วยเหลือ สาหร่ายชนิดนี้จึงทำการสังเคราะห์แสงอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดจากทรัพยากรขั้นต่ำ ดังนั้นสำหรับโปรโตซัวและสาหร่ายที่มีเซลล์เดียว จึงเป็นลักษณะเฉพาะที่นอกเหนือจากฟังก์ชันการสังเคราะห์แสงของโครมาโตฟอร์แล้ว มันคือการจัดเก็บและไวต่อแสง เป็นที่น่าสังเกตว่า chromatophores ของสาหร่ายแตกต่างจากคลอโรพลาสต์ของพืชที่สูงกว่าในโครงสร้างที่เรียบง่ายกว่าและคลอโรฟิลล์ประเภทอื่น (เม็ดสีเขียวที่มีแมกนีเซียมคอมเพล็กซ์)
เซลล์สัตว์สี
ยูมนุษย์และสัตว์หลายชนิดมีเซลล์ที่มีสารเมลาโทนินเพียงเม็ดเดียว เซลล์เหล่านี้พบได้ในผิวหนัง ขน ขน และขนนก ในม่านตาและเรตินาของดวงตา ความอิ่มตัวของสีขึ้นอยู่กับความเข้มข้น เซลล์เหล่านี้เรียกว่า chromatocytes ซึ่งก่อตัวตลอดชีวิตของร่างกายและสามารถมีได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น - เมลาโนไซต์
งานเฉพาะ
โครมาโตฟอร์คืออะไร? แนวคิดในการทำงานซึ่งจำเป็นสำหรับการจำแนกประเภทเกิดขึ้นในยุค 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ข้อมูลล่าสุดทางชีวเคมีไม่ได้เปลี่ยนแปลงข้อกำหนดเหล่านี้ แต่ได้ชี้แจงหลักการทำงานของพวกเขาแล้ว โครมาโตฟอร์มีสองประเภท: ไบโอโครมและเคโมโครม ประการแรกคือเม็ดสีที่แท้จริง (ของจริง) - แคโรทีนอยด์ (อนุพันธ์ของแคโรทีนต่างๆ) และเพเทอริดีน พวกเขาดูดซับส่วนหนึ่งของแสงที่มองเห็นและสะท้อนอีกส่วนหนึ่ง สีโครงสร้าง (คีโมโครม) ทำให้เกิดสีจากการรบกวนหรือการกระเจิง (การสะท้อนของความยาวคลื่นหนึ่งและการส่งผ่านความยาวคลื่นอื่น)
การจำแนกสี
การแบ่งโครมาโตฟอร์ตามสีค่อนข้างมีเงื่อนไข และนั่นเป็นเหตุผล Xanthophores และ erythrophores สามารถบรรจุอยู่ในเซลล์เดียวกัน จากนั้นสีของมันจะขึ้นกับปริมาณของสีเหลืองและสีแดง Iridophores เป็นคีโมโครมที่มีผลึกของกวานีน เป็นผลึกที่สะท้อนแสงและให้สีรุ้ง ซูเมลลานินเมลาโนฟอร์ดูดซับแสงได้สูงและมีสีดำและสีน้ำตาล
บทบาททางชีวภาพของเม็ดสี
เมลานินเป็นเม็ดสีที่พบมากที่สุดในสิ่งมีชีวิตสิ่งมีชีวิต - เนื่องจากการดูดซับแสงจึงทำหน้าที่ของเซลล์ป้องกัน ไม่ส่งรังสีอัลตราไวโอเลตไปยังชั้นลึกของผิวหนัง ปกป้องเนื้อเยื่อภายในจากความเสียหายจากรังสี บทบาทของเม็ดสีในกลไกการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตไม่สามารถมองข้ามได้ ทุกคนรู้ว่า chromatophore คืออะไรในชีวิตของการผสมเกสรของแมลงและพืชที่ผสมเกสรโดยพวกมัน สีของร่างกายมีบทบาทสำคัญในการป้องกันศัตรู การติดตามเหยื่อ การเตือนอันตราย และพฤติกรรมการสืบพันธุ์ คลอโรฟิลล์ แบคทีเรียโฮดอปซินเป็นสารสีสังเคราะห์แสง และเฮโมโกลบินและเฮโมไซยานินเป็นโครโมเจนในระบบทางเดินหายใจ
คุณสมบัติที่จะเปลี่ยนแปลง
ปรากฏการณ์ที่น่าสนใจและลึกลับที่สุดคือการเปลี่ยนสีของสัตว์บางชนิด ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงสีทางสรีรวิทยา กลไกนี้ซับซ้อนและทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจอย่างต่อเนื่อง ตัวแทนบางส่วนของสาขาสายวิวัฒนาการต่างๆ ได้รับความสามารถนี้ในช่วงวิวัฒนาการ กิ้งก่าและเซฟาโลพอด (ปลาหมึกและปลาหมึก) เป็นสิ่งมีชีวิตที่ค่อนข้างห่างไกลจากกันในขั้นบันไดแห่งวิวัฒนาการของชีวิต แต่เป็นผู้นำที่ไม่มีปัญหาในการจัดอันดับที่ "เปลี่ยนแปลงได้" มากที่สุด สิ่งนี้น่าประหลาดใจ แต่กลไกการทำงานของโครมาโตฟอเรสนั้นเหมือนกัน
มันทำได้ยังไง
เซฟาโลพอด อาร์โทรพอด ครัสเตเชียน ปลา สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ และสัตว์เลื้อยคลานบางชนิดมีเซลล์ที่ยืดหยุ่นเหมือนยางใต้ผิวหนัง โครมาโตฟอร์ของพวกมันมีเมมเบรนและเต็มไปด้วยสี เช่น หลอดสีน้ำ แต่ละเซลล์ที่เหลือคือลูกบอล และเมื่อตื่นเต้น ดิสก์ที่ยืดโดยกล้ามเนื้อขยาย (dilators) จำนวนมาก พวกมันยืดโครมาโตฟอร์ เพิ่มพื้นที่หลายครั้ง บางครั้งหกสิบครั้ง และพวกเขาทำได้เร็วมาก - ในครึ่งวินาที ในโครมาโตฟอเรส เม็ดเม็ดสีสามารถอยู่ตรงกลางหรือกระจัดกระจายไปทั่วเซลล์ อาจมีมากหรือน้อยก็ได้ ไดเลเตอร์แต่ละตัวเชื่อมต่อกันด้วยเส้นประสาทไปยังเสาคำสั่ง - สมองของสัตว์ การเปลี่ยนสีเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยสองกลุ่ม: ทางสรีรวิทยา (การเปลี่ยนแปลงของปัจจัยแวดล้อมหรือความเจ็บปวด) และอารมณ์ ความกลัว ความก้าวร้าว ความเห็นอกเห็นใจสำหรับเพศตรงข้าม และความสนใจอย่างเข้มข้น - ประสบการณ์ทางอารมณ์ทั้งหมดนี้ทำให้สัตว์เปลี่ยนสีได้
กระบวนการเซลล์วิทยา
เมื่อสัตว์พักผ่อน เม็ดเม็ดสีทั้งหมดจะอยู่ตรงกลางและผิวหนังจะกลายเป็นสีอ่อน (ขาวหรือเหลือง) มันคือกระจกฝ้าที่ดูเหมือนปลาหมึกที่มีจุดดำในถุงหมึก เมื่อเม็ดสีเข้มอยู่ในกิ่งก้านของโครมาโตฟอร์ ผิวหนังจะกลายเป็นสีเข้ม การผสมผสานของเม็ดสีจากชั้นต่าง ๆ และให้เฉดสีทั้งหมด สีเขียวและสีน้ำเงินเกิดจากการหักเหของแสงในผลึกกัวนิดีนที่ชั้นบนของผิวหนัง สีผิวสามารถเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและเข้าครอบงำทั้งร่างกายหรือบางส่วนของผิว บางครั้งทำให้เกิดลวดลายที่แปลกประหลาด นอกจากนี้ chromatophores เองสามารถลงไปในชั้นลึกของผิวหนังหรือขึ้นสู่ผิวได้
หัวหน้า - ตา
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างวิสัยทัศน์และเปลี่ยนสี แสงผ่านอวัยวะที่มองเห็นส่งผลต่อระบบประสาท และส่งสัญญาณไปยังโครมาโตฟอร์ บางตัวยืดออก บางตัวหด และในขณะเดียวกัน การจับคู่สีที่กำบังได้สูงสุดก็ทำได้สำเร็จ ที่น่าสนใจ แม้แต่ปลาหมึกที่ตาบอดก็สามารถเปลี่ยนสีได้ - มันยังรับรู้สีด้วยตัวดูด และถ้าอย่างน้อยหนึ่งตัวยังคงอยู่ ปลาหมึกจะเปลี่ยนสี น่าทึ่งมากที่รูปแบบแปลกประหลาดที่เขาสามารถทำซ้ำได้บนร่างกายของเขา มีหลักฐานว่าปลาหมึกยักษ์สามารถทำซ้ำข้อความของหนังสือพิมพ์ในไม่กี่วินาทีซึ่งอยู่ถัดจากพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ และดูเหมือนเวทย์มนต์
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ
นอกจากความสามารถอันน่าทึ่งของหมึกและกิ้งก่าเปลี่ยนสีแล้ว พวกมันยังมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งอีกสองสามอย่างที่คุณไม่เคยรู้มาก่อน
สมองของปลาหมึกมีการพัฒนามากที่สุดในหมู่สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ปลาหมึกยักษ์ที่ใหญ่ที่สุดมีน้ำหนัก 180 กิโลกรัม มีความยาว 8 เมตร (จับเมื่อ พ.ศ. 2488) ปลาหมึกบางตัวใช้หนวดของมันเดินบนบกได้
สัตว์มีพิษมากที่สุดในโลกชนิดหนึ่งคือสัตว์ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทรอินเดีย หลังจากกัดคนตายภายใน 1.5 ชั่วโมง และไม่มียาแก้พิษ
กิ้งก่าที่เล็กที่สุด มาดากัสการ์บรูคเคเซีย มีขนาดน้อยกว่า 3 เซนติเมตรในขณะที่มาลากาซีที่ใหญ่ที่สุดเติบโตได้สูงถึง 70 เซนติเมตร พวกมันเกือบจะหูหนวก แต่จะเห็นแมลงที่เล็กที่สุดในระยะ 10 เมตร มุมการมองเห็น 360 องศา และตาแต่ละข้างมองเห็นภาพของโลก
