Geekly articles weekly

الفيزياء في عالم الحيوان: الحرباء ولونها


المصدر:

الحرباء الجورافيون الوطنيون حيوانات غير عادية للغاية. وتتميز بطريقة التغذية ، ونظام الرؤية ، والقدرة على تغيير لون الجسم اعتمادًا على عوامل مختلفة. في السابق ، اعتقد العلماء أن الحرباء طور طريقة لإخفاء نفسه كبيئة ، وحماية نفسه من الحيوانات المفترسة. في الواقع ، يتغير لون جلد الحرباء اعتمادًا على درجة حرارة الهواء والضوء والمزاج والعمليات الفسيولوجية التي تحدث في الجسم (على سبيل المثال ، حمل أنثى).

كيف يغير الحيوان لون البشرة؟ اكتشف العلماء منذ فترة طويلة أن السبب يكمن في الخلايا الصبغية التي تسمى chromatophores. تتم ترجمة هذه الخلايا من اليونانية على أنها "تحمل الطلاء". مبدأ عملهم معقد للغاية. تحتوي كل خلية من هذه الخلايا على أصباغ في السيتوبلازم ، والتي تسمح لجلد الحيوان بتغيير لونه. الخلايا الصبغية الرئيسية للحرباء هي الخلايا الصباغية والصباغية ، والتي تحتوي على تعديلات مختلفة من الميلانين في العضيات المحددة (الصباغية). ثم هناك زانثوفوريس ، الذي يحتوي على الكاروتينات والفلافين والبتيريدينات التي تحتوي على أصباغ ذات لون من الأصفر إلى الأحمر.

توضع هذه الأصباغ في عضيات أخرى ، تسمى pterinosomes. هم أيضًا في حالة حرة ، على شكل قطرات ، تقع في السيتوبلازم. هناك أيضًا خلايا قزحية أو غوانوفورز تحتوي على بلورات الجوانيدين. توفر هذه البلورات اللون الفضي أو الذهبي. يمكن أن تغير البلورات موقعها تحت الضغط والتعرض للمركبات الكيميائية . مع زيادة المسافة بينهما ، يتغير أيضًا طيف اللون الذي ينعكس على الجلد. كلما زادت الفجوة ، كلما زاد التحول من الجزء الأزرق من الطيف إلى الأخضر ثم إلى الأحمر.



كيف يعمل؟


تقع معظم أجهزة الصبغيات في أعمق وأكثر طبقات الألياف في جلد الحيوان. تحتوي هذه الخلايا على حبيبات صبغية ، كما ذكر أعلاه. علاوة على ذلك ، في بعض أجهزة الصبغيات ، هناك حبيبات صبغية أكثر من غيرها. موقع الصباغ في مثل هذه الخلية مهم أيضًا. يمكن توزيعه بالتساوي في جميع أنحاء الخلية ، ويمكن أن يكون موجودًا في فروعه أو مباشرة في المركز. من سمات chromatophore أن حبيبات الصباغ يمكن أن تتحرك من خلال هذه الخلية.


المصدر: National Georaphic

إذا تم تقليل عمليات chromatophores ، تبدأ حبيبات الصباغ في التركيز في مركز الخلايا. في هذه الحالة ، يبدو جلد الحرباء أبيض أو حتى أصفر. إذا تم توزيع chromatophores على طول فروع chromatophore ، يكتسب الجلد لونًا أسود داكنًا وأحيانًا. يتم تحديد ظلال لون جلد الحرباء من خلال خلط أصباغ كلتا الطبقتين. تنشأ النغمات الخضراء المميزة للحيوان عندما ينكسر ضوء الشمس في الطبقة السطحية. يتم توزيع بلورات الجوانيدين هنا ، والتي تنكسر الأشعة. نتيجة لذلك ، يمكن للحرباء تغيير لونه بسرعة ، وتغيير الظلال من الأبيض إلى البرتقالي. من المثير للاهتمام أن التغييرات يمكن أن تلتقط جزءًا فقط من جسم الحرباء ، ولكنها يمكن أن تؤثر على جسمه بالكامل ، من كمامة إلى طرف الذيل. Chromatophores ، من بين الاحتمالات الأخرى ، "تعرف كيف" لتغيير العمقتحدث في الجلد. كلما زاد عمق الكروماتوفور ، أصبح الجلد أكثر شحوبًا. كلما كان أكثر إشراقًا - كلما زاد التباين.



لماذا يغير الحرباء لونه


هناك عوامل كثيرة تؤثر على ذلك. ينقسم علماءهم إلى مجموعتين. المجموعة الأولى هي عوامل فسيولوجية بحتة ، وهذه هي درجة الحرارة المحيطة ، والإضاءة ، والرطوبة ، والجوع ، والجفاف ، والألم. المجموعة الثانية هي العوامل "العاطفية". وهذا يشمل الخوف والمتعة والإزعاج والمزيد. خلال موسم التزاوج ، تتفاعل الحرباء من الذكور مع بعضها البعض ، وتغيير الألوان إلى أكثر إشراقًا عندما يقترب الخصم. تتفاعل الإناث أيضًا ، ولدى الأنثى الحامل لون مختلف عن الأنثى العادية.

لقد قيل بالفعل أعلاه أن التمويه ليس أولوية للحرباء. ولكن حدث أن الحرباء يأخذ لون المكان الذي يزحف إليه. لا يحدث هذا دائمًا ، ولكنه غالبًا ما يحدث بهذه الطريقة. وإذا تضررت العصب البصري للحيوان ، فستفقد القدرة على تغيير اللون. لسنوات عديدة ، أجرى العلماء العديد من التجارب مع الحرباء. تم إجراء عدد كبير من الملاحظات. من بينها ، الأكثر إثارة للاهتمام ما يلي:

  • الحرباء مع عصب بصري تالف يفقد قدرته على تغيير لونه. إذا تعرض العصب للتلف في إحدى العينين ، فإن الجلد على الجانب المقابل من جسم الحيوان يضيء ؛
  • إذا كان الحبل الشوكي للحربان متهيجًا من التيار ، فإن الجسم يضيء ؛ إذا أزيل الحبل الشوكي ، يصبح الجلد داكنًا ؛
  • إذا كان الحرباء يصرح بالقتل الرحيم مع الأثير ، يضيء الحيوان ، إذا تم تنفيذ العملية نفسها باستخدام الكلوروفورم ، فإن جسم الحيوان يغمق ؛
  • إذا كان العصب البصري المركزي مهيجًا بالتيار ، فإن جسم الحرباء يغمق.



اقترح العلماء الذين يدرسون الحرباء أن لون جلد الحرباء يتحكم فيه نوعان من المراكز في الجهاز العصبي المركزي للحرباء. النوع الأول يمكن تسميته "قوي الإرادة" ، والثاني تلقائي بحت. النوع الثاني من المراكز يدعم نظام تغيير الألوان بنبرة معينة. تتأثر هذه المراكز بالمراكز "الإرادية" التي تمنع عمل المراكز الآلية. السبب الأول يسبب سوادًا ، والأخير يسبب تبييض الجلد.

Source: https://habr.com/ru/post/ar399825/

More articles:


All Articles