Amikor a "kaméleon" vagy a "polip" szavak azonnal olyan élénk színekkel asszociálnak, amelyek megváltoztatják egymást. Zöld lombozat és fű, színes virágok és gyümölcsök, különféle színű akváriumi halak és csodálatos állatok színe. Mindez a minket körülvevő világ. Az élő szervezetek ezt a sokszínűséget speciális sejtszerkezeteknek - kromatoforoknak - köszönhetik. Mik ezek a furcsa képződmények, mi a funkciójuk és hogyan működnek - ez a cikk erről szól.
Színhordozók
Így fordítják a "kromatoforok" szót. Mi ez az anyag, érdemes elmagyarázni az élő szervezetek különböző csoportjainak megfelelően. A rákfélékben, puhatestűekben, halakban, kétéltűekben, hüllőkben ezek fényvisszaverő sejtek és pigmentet tartalmazó sejtek. Ezek felelősek a szem és a bőr elszíneződéséért, és csak az embriogenezis során képződnek az idegi gerincben. Utánaz érési időszakban az egész testben elterjednek. A fehér tónusa szerint kantoforokra (sárga), eritroforokra (piros), iridoforokra (ragyogó), leukoforokra (fehér), melanoforokra (fekete vagy barna) oszthatók. A kromatofor szerkezete a különböző csoportoknál eltérő, és erre a kérdésre az alábbiakban visszatérünk.
Fotószintetikus plasztidok
Mik azok az algakromatoforok? Ezek barna és zöld algák, szalag vagy csillag alakú egymembrán organellák, amelyek színes szemcséket (klorofillokat és karotinoidokat) tartalmaznak. A mikroorganizmusokban és baktériumokban ezek membrán nélküli, különféle alakú és rendeltetésű organellumok. Például a chlamydomonas kromatofort egy csésze formájú kloroplaszt képviseli (a keményítőt tárolják benne), vörös pigmenttesttel, amely hematokrómot (vörös pigmentet) tartalmaz. Neki köszönhetően ez a legegyszerűbb képes érzékelni a fényt. A Chlorella egysejtű algákban a kromatofort a klorofill-a és klorofill-b szemcséi képviselik, amelyek nagy számban lebegnek a sejt citoplazmájában. Segítségükkel ez az alga a leghatékonyabb fotoszintézist végzi minimális erőforrás felhasználásával. A protozoákra és az egysejtű algákra tehát jellemző, hogy a kromatofor fotoszintetikus funkciója mellett raktározó és fényérzékeny. Érdemes megjegyezni, hogy az algák kromatoforjai a magasabb rendű növények kloroplasztjaitól egyszerűbb szerkezetükben és más típusú klorofillban (magnézium-komplexet tartalmazó zöld pigment) különböznek.
Pigmentált állati sejtek
UAz emberek és sok állat sejtjei csak egy pigmentet, a melatonint tartalmaznak. Ezek a sejtek a bőrben, a gyapjúban, a hajban és a tollakban, az íriszben és a szem retinájában találhatók. A színtelítettség a koncentrációtól függ. Ezeket a sejteket kromatocitáknak nevezik, a test teljes életciklusa során keletkeznek, és csak egy típusúak lehetnek - melanociták.
Konkrét munka
Mik azok a kromatoforok? Munkájuk ötlete, amely az osztályozásukhoz szükséges, a múlt század 60-as éveiben alakult ki. A legfrissebb biokémiai adatok nem változtattak ezeken a rendelkezéseken, de tisztázták munkájuk alapelveit. Kétféle kromatofor létezik: biokrómok és kemokrómok. Az elsők az igazi (valódi) pigmentek - karotinoidok (a karotin különféle származékai) és pteridinek. A látható fény egyik részét elnyelik, a másikat pedig visszaverik. A szerkezeti színek (kemokrómok) interferenciával vagy szórással (egy hullámhossz visszaverődése és egy másik hullámhossz átvitele) színt hoznak létre.
Színbesorolás
A kromatofor szín szerinti felosztása meglehetősen feltételes. És ezért. A xantoforok és az eritroforok ugyanabban a sejtben lehetnek, majd színe a sárga és vörös pigmentek mennyiségétől függ. Az iridoforok guaninkristályokat tartalmazó kemokrómok. A kristályok visszaverik a fényt és irizáló színt adnak. A zumellanin melanofor erősen elnyeli a fényt, és fekete és barna színeket ad.
A pigmentek biológiai szerepe
A melanin az élőlények leggyakoribb pigmentjeorganizmusok - a fényelnyelés miatt a pajzssejt funkcióit látja el. Nem továbbítja az ultraibolya sugarakat a bőr mélyebb rétegeibe, megvédi a belső szöveteket a sugárzás okozta károsodástól. Nem szabad alábecsülni a pigment szerepét az élő szervezetek alkalmazkodóképességének mechanizmusaiban. Mindenki tudja, mi a kromatofor a beporzó rovarok és az általuk beporzott növények életében. A test színe fontos szerepet játszik az ellenség elleni védekezésben, a zsákmány követésében, a veszélyre való figyelmeztetésben és a szaporodási viselkedésben. A klorofill, a bakteriorodopszin fotoszintetikus pigmentek, a hemoglobin és a hemocianin pedig légúti kromogén.
Módosítandó tulajdon
A legérdekesebb és legtitokzatosabb jelenség egyes állatok színváltozása. Ezt a jelenséget fiziológiás színváltozásnak nevezik. Ez a mechanizmus összetett, és továbbra is lenyűgözi a tudósokat. A különféle filogenetikai ágak jó néhány képviselője az evolúció során sajátította el ezt a képességet. A kaméleonok és a lábasfejűek (polipok és tintahalak) az élet evolúciós létráján egymástól meglehetősen távol eső organizmusok, de vitathatatlanul vezető szerepet töltenek be a „legváltoztathatóbbak” rangsorban. Ez meglepő, de kromatoforjaik működési mechanizmusa ugyanaz.
Hogyan csinálják
Egyes lábasfejűek, ízeltlábúak, rákfélék, halak, kétéltűek és hüllők bőre alatt gumiszerű sejtek vannak. Kromatoforjaik membránnal rendelkeznek, és festékkel vannak feltöltve, mint az akvarellcsövek. Minden ilyen nyugalmi sejt azegy labda, és izgalomban egy korong, amelyet tágító izmok (tágítók) sokasága feszít meg. Megfeszítik a kromatofort, területét sokszorosára, néha hatvanszorosára növelve. És ezt nagyon gyorsan megteszik – fél másodperc alatt. A kromatoforokban a pigmentszemcsék a központban vagy szétszórva helyezkedhetnek el a sejtben, lehetnek sokak vagy kevések. Mindegyik tágító idegekkel van összekötve egy parancsnoki állomással – az állat agyával. A színváltozások két tényezőcsoport hatására következnek be: fiziológiai (környezeti tényezők vagy fájdalom változása) és érzelmi. Félelem, agresszió, szimpátia az ellenkező nem iránt és intenzív figyelem – mindezek az érzelmi élmények megváltoztatják az állat színét.
Citológia folyamata
Ha az állat nyugalomban van, az összes pigmentszemcse középen van, és a bőr világos (fehér vagy sárgás) lesz. Ez a matt üveg úgy néz ki, mint egy tintahal, egy tintazsák fekete foltjával. Amikor a sötét pigment a kromatofor ágaiban van, a bőr sötét lesz. A különböző rétegű pigmentek kombinációja és az árnyalatok teljes skáláját adja. A zöld és a kék szín a bőr felső rétegeiben lévő guanidin kristályokban lévő fénytörés eredménye. A bőr színe gyorsan megváltozhat, és átveheti az egész testet vagy annak egyes részeit, néha nagyon bizarr mintázatot hozva létre. Ezenkívül maguk a kromatoforok leszállhatnak a bőr mély rétegeibe, vagy felemelkedhetnek a felszínre.
Főparancsnok - szemek
A tudósok szoros kapcsolatot létesítettek a látás és aszínváltozás. A látószervön keresztül érkező fény az idegrendszerre hat, és jeleket ad a kromatoforoknak. Egyesek feszítettek, mások összehúzódnak, és ezzel egyidejűleg a maszkoló színek maximális illeszkedése érhető el. Érdekes módon még egy megvakult polip is képes megváltoztatni a színét - a színt balekokkal is érzékeli, és ha legalább egy megmarad, a polip színt vált. Elképesztő, milyen bizarr mintákat tud ismételni a testén. Bizonyítékok vannak arra, hogy a polip másodpercek alatt képes volt reprodukálni az újság szövegét, amely az akvárium mellett volt. És misztikumnak tűnik.
Néhány érdekes tény
Amellett, hogy a polipok és kaméleonok elképesztő színváltoztatási képességük van, van még néhány csodálatos tulajdonságuk, amelyekről nem tudtál.
A polip agya a gerinctelenek közül a legfejlettebb. A legnagyobb polip 180 kilogrammot nyomott. 8 méter hosszú volt (1945-ben fogták). Egyes polipok a csápjaik segítségével tudnak járni a szárazföldön.
A bolygó egyik legmérgezőbb állata az Indiai-óceán mélygyűrűs lakója. A harapás után egy személy 1,5 órán belül meghal. És nincs ellenszer.
A legkisebb kaméleon, a Madagascar Brookesia mérete kevesebb, mint 3 centiméter, míg a legnagyobb, a madagaszkári faj akár 70 centiméter hosszúra is megnő. Gyakorlatilag süketek, de 10 méteres távolságban látják a legkisebb rovart. A látószögük 360 fok, és minden szem saját képét látja a világról.
