變色龍到底是怎樣變色的

變色龍是一種神秘的動物，能隨環(huán)境變換身體的顏色。它們究竟是如何改變身體顏色的？這一直是一個謎。最近，科學(xué)家終于揭開了它的變色之謎，秘密就隱藏在變色龍皮膚中的一種特殊細(xì)胞里。

我們知道，烏賊和章魚也會變色。它們變色是通過增加或減少皮膚中的色素濃度來實現(xiàn)。然而，變色龍則另辟蹊徑?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，變色龍依靠的是皮膚上一種反射光線的特殊結(jié)構(gòu)。

為了搞清楚變色龍的變色機制，科學(xué)家研究了5只成年雄性變色龍、4只成年雌性變色龍和4只年幼的豹變色龍。豹變色龍是一種生活在馬達(dá)加斯加的變色龍?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，變色龍皮膚中有兩層厚厚的虹色細(xì)胞，重疊在一起。虹色細(xì)胞是一種含有色素、能反射光線并發(fā)出彩虹色光芒的細(xì)胞。

科學(xué)家說，虹色細(xì)胞中含有許多不同形狀、尺寸和組合的納米晶體，這是變色龍變色的關(guān)鍵。變色龍可以放松或緊繃皮膚，從而改變表層細(xì)胞中納米晶體的排列，導(dǎo)致色彩的改變。比如說，一只雄性變色龍懶洋洋地趴在樹枝上時，可能皮膚處在放松狀態(tài)，而當(dāng)另一只雄性競爭者出現(xiàn)時，它就會立刻進入興奮狀態(tài)，皮膚也緊繃起來?？茖W(xué)家說，當(dāng)變色龍皮膚放松時，虹色細(xì)胞中的納米晶體彼此靠得很近，這樣，細(xì)胞就容易反射短波長的光線，比如藍(lán)色。而當(dāng)皮膚緊繃時，納米晶體之間的距離增大了，虹色細(xì)胞就更容易反射波長較長的光線，比如黃色、橙色和紅色。但是變色龍并不總是藍(lán)色的，它的皮膚中還含有一種黃色的色素，當(dāng)藍(lán)色和黃色混合時，就變成綠色，使得它們可以隱藏在樹葉中。在興奮狀態(tài)下，紅色的色調(diào)并不會改變太多，但是紅色的亮度會增加。與此同時，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，變色龍還有一層更厚的皮膚細(xì)胞，能發(fā)射大量的近紅外線。這些細(xì)胞對變色沒有貢獻，但是可以幫助變色龍反射多余的熱量，保持涼爽。

在這個研究中，科學(xué)家用了很多方法。比如說，他們用高分辨率的相機拍下了變色龍變色的過程，建立了大量模型模擬納米晶體反射光線的機制。他們還將變色龍皮膚上的虹色細(xì)胞放入溶液，通過改變?nèi)芤旱臐舛?，觀察細(xì)胞腫脹或收縮時的色彩變化。這些實驗都證明，他們的理論是正確的。

不過，只有成年雄性變色龍才會變色，特別是當(dāng)它們遇到一只不識時務(wù)的雄性競爭者，或一只風(fēng)姿綽約的雌性變色龍時。雌性變色龍和幼年變色龍的顏色都很暗淡，這是因為它們表層皮膚中的虹色細(xì)胞很少。

所以，變色龍是納米級的調(diào)色師。這個發(fā)現(xiàn)有助于工程師、物理學(xué)家進行仿生設(shè)計。

（汪婕舒）