头足类动物及其变色能力



许多头足类动物(头足类动物) 可以改变其体色。 章鱼,乌贼和班上其他一些成员也可以做到这一点。 头足类动物的特征是双侧对称。 头足类动物的头上还有8、10个或更多的触手。 他们从这类软体动物的许多其他“亲戚”所拥有的通常的“腿”中发展而来。 头足类动物很普遍,主要生活在海洋的底层。

它们没有外壳( 鹦鹉螺除外),身体由头部和躯干(主要是“腿”)组成,类的名称即来自此。 有趣的一点是,在头足类动物中,视力非常发达。 它们的眼睛在结构和原理上与脊椎动物的眼睛相似。 的确,这些软体动物和脊椎动物的视觉器官是彼此独立发展的,这里的相似之处纯粹是会聚的。 顺便说一下,头足类软体动物的眼睛与这些动物变色的能力直接相关,如下所述。

至于体色的变化,墨鱼和头足类动物的其他代表由于覆盖动物身体的组织的特定结构而具有这种能力。 基本上,这些是专门的单元。 有几种类型,其中有以下几种:

染色体 。 这种细胞是内部带有色素的弹性胶囊。 另外,数十根肌肉纤维附接到胶囊。 当肌肉起作用时,它会拉伸囊膜,从而增大其大小。 动物的体色取决于增加的色谱的颜色。 变色龙还知道如何更改颜色,并且在此过程中涉及了色谱。 但是在头足类动物中,染色体具有神经末梢,而变色龙则没有。 因此,可以更准确地控制这种电池的行为。



“附着在细胞上的肌肉实际上会挤压它们。 结果,您可以看到许多颜色。 章鱼放松后,色素细胞转变为球形,章鱼的颜色不可见,”研究头足动物变色机制的专家杰森·海肯菲尔德说。

虹彩 。 这是其工作原理类似于衍射光栅的工作原理的结构的名称。 通过显微镜观察,可以看到虹彩与板叠相似。 值得注意的是,在昆虫和某些鸟类(蜂鸟,孔雀)中,彩虹色是衍射的结果。 根据观察者所在的位置,他会看到不同的颜色,这些颜色称为结构色。 如上所示,这种颜色取决于动物身体涂层元素的结构,而不取决于颜料。

白细胞 。 另一组细胞的外观与虹膜类似。 但是相似之处到此为止。 事实是,发色团不会折射光,但会反射光。 这些电池也是扁平的,其颜色取决于周围的光线。 例如,如果白光照射在动物身上,那么它将被反射。 因此,在当前条件下,该动物几乎是不可见的。

荧光粉 。 但是这些细胞不会折射,反射或吸收光。 它们发射光,而荧光体自身产生光。 在这种情况下,涉及生物发光或化学发光。 在某些情况下,我们谈论的是生物发光,其来源是共生细菌。 并非所有的头足类动物都能发光。 那些知道如何做的人,例如,从底部发出光芒-这样做是为了掩盖下面的掠食者的阴影。 另外,头足类动物利用生物发光来吸引异性个体的注意力,以进行交流或引诱猎物。



有一个奇怪的事实:头足类的大多数成员具有黑白视力。 这些动物如何根据环境的颜色背景改变颜色? 以亚历山大·斯塔布斯(Alexander Stubbs)和克里斯托弗·斯塔布斯(Christopher Stubbs)为首的美国科学家发现,有关物体颜色和软体动物周围环境的信息源是眼睛的色差。 根据波长,这是视觉器官中光线的不同折射。 可以将头足类动物“调谐”到某些光波,从而使它们能够识别颜色。 当设置框架的清晰度时,这种机制的操作原理类似于照相机的焦点。

实际应用


科学家们长期研究了该地区头足类动物的颜色适应性,希望创造出一种类似的技术。 藏在地面上有这种能力? 没有什么比这更容易了。

尽管自然也暗示了这种想法的另一种用法。 例如,彩色电子纸的工作原理与头足类或变色龙的皮肤大致相同。 但是在这里,电场代替了肌肉,而是与色素一起起作用。 如果将电流带入彩色电子纸的颜料分子,则这些分子将变得不可见,隐藏在特定的凹槽中。 如果消除张力,分子将变得引人注目。 还有另一种电子纸,它基于光子晶体墨水。 本文具有反射光的特定结构。

据一些专家称,现在彩色电子纸已经超越了自然色纸-变色龙和头足类动物的皮肤。 它可以比活的分子更快地改变颜色。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN401647/


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