Как хамелеоны сигнализируют клеткам об изменении цвета?

Как сказал @dblyons, исследований (биохимических) хамелеонов не проводилось. Итак, точная часть механизма, которую вы ищете, до сих пор не понята. Однако недавно мы поймали широкий конец палки. У хамелеонов нет специальных клеток для окраски, вся их кожа имеет слой пигментов (кожные иридофоры), которые помогают им менять цвет. См. эту (или эту ) статью:

Кожа хамелеона имеет поверхностный слой, содержащий пигменты, а под слоем находятся клетки с кристаллами гуанина. Хамелеоны меняют цвет, изменяя пространство между кристаллами гуанина, что меняет длину волны света, отраженного от кристаллов, что меняет цвет кожи.

Эти кристаллы гуанина на самом деле подобны бесцветным зеркалам, но, изменяя расстояние между этими кристаллами, можно изменить длину волны поглощаемого (и отраженного) света. Это очень похоже на изменение цвета озона от бледно-голубого в газообразном состоянии до фиолетово-черного в твердом состоянии. Однако как хамелеоны вызывают это изменение расстояния между кристаллами, пока неизвестно.

Вот как работает эта кристаллическая решетка: источник источник

Вот так выглядит кристалл гуанина ((а) — гуанин):

Вы также можете посмотреть хорошее видео в реальном времени о том, как кристаллы гуанина меняют цвет хамелеона здесь .

Часть кожи, меняющая цвет, состоит из 3 основных слоев:

• поверхностные s-иридофоры, которые способствуют быстрому изменению цвета в видимой области.

• глубокие d-иридофоры, которые отражают свет в инфракрасном диапазоне и, как считается, обеспечивают хамелеону тепловую защиту.

• слой меланина, который на самом деле имеет желтый цвет, что делает хамелеонов естественным желтым (!) цветом. Когда кристаллы гуанина приближаются, они отражают синюю часть видимого спектра. Этот синий свет, наряду с естественным желтым цветом меланина, становится зеленым, что придает зеленый цвет хамелеону. Итак, реальный цвет, видимый нам, представляет собой сочетание цвета, отражаемого кристаллом гуанина, и желтого цвета меланина.

Как я уже говорил, точный биохимический сигнальный процесс, стоящий за этим процессом, пока неизвестен. Это могут быть сложные гормональные или нейротрансмиттерные сигналы. Тем не менее, гормоны считаются основными триггерами, поскольку было показано, что хамелеоны меняют цвет из-за изменений настроения , а не из-за защиты окружающей среды.

Головоногие, такие как осьминоги, имеют сложные хроматофорные органы, контролируемые мышцами для достижения этой цели, тогда как позвоночные, такие как хамелеоны, генерируют аналогичный эффект с помощью передачи клеточных сигналов. Такие сигналы могут быть гормонами или нейротрансмиттерами и могут быть инициированы изменениями настроения, температуры, стресса или видимыми изменениями в окружающей среде.

Это хороший вопрос и... довольно примечательный, потому что я не думаю, что существует особая литература о хамелеонах.

Однако, как правило, клетки кожи позвоночных, ответственные за цвет (эти клетки называются хроматофорами и возникают из нервного гребня во время развития), реагируют на гормоны мелатонин, МСГ и другие. Эти гормоны, высвобождаемые пинеальной железой (мелатонин) или гипофизом (МСГ), связывают GPCR на поверхности хроматофоров, вызывая, например, внутриклеточную активацию PKA. Эта активность может вызвать мобилизацию пигмента внутри клеток. Эта статья об окраске рыб может помочь вам в ваших исследованиях, но хамелеоны, в частности, кажутся малоизученной группой животных, меняющих цвет!