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一个有关变色龙的误解是 它们变色是因为它们要融入
周围的环境。这其实 不是真的。当变色龙情绪稳定时
它是绿色的,自然而然的可以 融入周围的绿叶环境。但雄性变色龙
会在激动-如见到雌性或 另外的雄性等-时变色。正如
所示。我会把视频的第一针放在右下角, 以便稍后对比。正如你看到的,随着它
越变越激动,它的颜色会变得 越来越黄、橙、和红。这样反而并没
有让它融入环境,它颜色会变得更突出。 但变色龙究竟是怎么变色
的呢? 多年以来,我们一直以为 变色龙是用一个简单的、根深蒂固的
原理来变色的。在它们皮肤里,变色龙 有拥有不同颜色色素的细胞。
有些是黄色的,有红色的, 同时也有些有深深的黑色素。人们以为
很多动物,包括变色龙,会把黑色素 用细小的管道扩展到细胞各处来把它们
颜色变深。它们变浅时会把色素凝聚
到一处。人们认为变色龙 是用同样的方法变黄色、橙色和红色的。
就是说,我们一直以为变色龙是将色素扩展到 身体各处变色的。但在日内瓦大学中
由生物学家以及物理学家的合作告诉了我们这是错的。
在此,我们通往真理的第一个线索 应为在变色龙中其实没有
绿色素。绿色其实来自两个 完全不同的机构方式:色素色
以及结构色。在拥有黄色素的细胞 底下,存在拥有
130纳米微小晶体的细胞。这些小 晶体被整齐排列布阵。光从这些晶体上衍射,
同时因为晶体间的距离,蓝 光会建设性干涉因而
被强烈反射。同时其他颜色不会被反射。这很像
闪蝶的翅膀为蓝色的 原理-- 这里面没有蓝色素,只有
有周期性的纳米结构可以作为一个 只强烈反射一种颜色的反射器。同理,一个变色龙
看上去是绿色的是因为黄色素加上被晶体
结构反射的蓝色。那么变色龙是怎么将这
绿色变为黄、橙或红的呢?之前我们以为这个变色是用
扩散色素得到的。 但现在科学家们发现其实是那些
在底下的晶体在变。变色龙可以改变
晶体间的距离,选择哪个颜色被反射。更大的距离
会反射波长更长的光。 这样,随着间距变长,被反射的颜色由
蓝变为绿变到黄,让后到橙 到红。科学家们对比了冷静的绿变色龙
以及兴奋的黄变色龙身上的两种皮肤的样品。 他们发现,正如前面解释的,在兴奋的
变色龙中晶体间的距离会更大。 在此你可以看到一个被放大的单独的细胞,
以及它反射的颜色从蓝 变为绿然后黄、橙和红。另外,
一个计算器模拟的光从这些 晶体上的反射,当间距减小时,
模拟与现实很恰好的吻合。 此外,对皮肤施加
压力会使晶体压缩,反射更多的蓝色。当
压力被取掉时,集体会在此扩张, 反射更多绿光。变色龙
皮肤的结构还比此更有趣:在晶体下方还有另外一层的晶体
另外一层的晶体。但这些晶体比另外一层 更大,间距更长,同时也更无序。
这表示它们会反射光波更长的光:红外线,同时它们
会反射更多的波长。人们感觉这层的作用
是可以反射太阳的光,既然这些变色龙的栖息地很晒。
这样说,雄性变色龙不是用扩张红和黄色素变色的。
相反,它们所用的方法卓越多了。 它们会主动地调整纳米大晶体之间的
间距,来制造跨越整个可见光谱上的
颜色。在此我认为很了不起的一件事是我们认为我们很清楚
变色龙是怎么变色的,但其实我们用到了物理家和
生物家的专业知识,才发现了变色的真原因。
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