როდესაც სიტყვები "ქამელეონი" ან "რვაფეხა" მაშინვე წარმოიქმნება ასოციაცია ნათელ ფერებთან, რომლებიც ცვლიან ერთმანეთს. მწვანე ფოთლები და ბალახი, ფერადი ყვავილები და ხილი, აკვარიუმის თევზის მრავალფეროვანი ფერები და ცხოველების საოცარი შეღებვა. ეს ყველაფერი არის სამყარო, რომელიც ჩვენს გარშემოა. ცოცხალ ორგანიზმებს ეს მრავალფეროვნება ევალებათ სპეციალურ უჯრედულ სტრუქტურებს - ქრომატოფორებს. რა არის ეს უცნაური წარმონაქმნები, რა ფუნქცია აქვთ და როგორ მუშაობენ - ეს სტატია ამაზეა.
ფერადი მატარებლები
ასე ითარგმნება სიტყვა "ქრომატოფორები". რა არის ეს ნივთიერება, ღირს ახსნა ცოცხალი ორგანიზმების სხვადასხვა ჯგუფის მიხედვით. კიბოსნაირებში, მოლუსკებში, თევზებში, ამფიბიებში, ქვეწარმავლებში ეს არის სინათლის ამრეკლავი უჯრედები და პიგმენტების შემცველი უჯრედები. ისინი პასუხისმგებელნი არიან თვალებისა და კანის შეფერილობაზე და წარმოიქმნება მხოლოდ ემბრიოგენეზის დროს ნერვულ მწვერვალში. შემდეგსიმწიფის პერიოდში ისინი მთელ სხეულზე ვრცელდება. თეთრი ტონის მიხედვით, ისინი იყოფა კანტოფორებად (ყვითელი), ერითროფორებად (წითელი), ირიდოფორებად (მნათობი), ლეიკოფორებად (თეთრი), მელანოფორებად (შავი ან ყავისფერი). ქრომატოფორის სტრუქტურა განსხვავებულია სხვადასხვა ჯგუფისთვის და ამ საკითხს ქვემოთ დავუბრუნდებით.
ფოტოსინთეზური პლასტიდები
რა არის წყალმცენარეების ქრომატოფორები? ეს არის ყავისფერი და მწვანე წყალმცენარეების, ლენტის ან ვარსკვლავის ფორმის ერთმემბრანა ორგანელები, რომლებიც შეიცავს ფერად გრანულებს (ქლოროფილები და კაროტინოიდები). მიკროორგანიზმებსა და ბაქტერიებში ეს არის სხვადასხვა ფორმისა და დანიშნულების მემბრანული ორგანელები. მაგალითად, chlamydomonas chromatophore წარმოდგენილია ქლოროპლასტით ჭიქის სახით (სახამებელი ინახება მასში) წითელი პიგმენტური სხეულით, რომელიც შეიცავს ჰემატოქრომს (წითელი პიგმენტი). მისი წყალობით ამ უმარტივესს აქვს სინათლის შეგრძნების უნარი. ერთუჯრედოვან წყალმცენარეებში ქლორელაში ქრომატოფორი წარმოდგენილია ქლოროფილ-a და ქლოროფილ-ბ გრანულებით, რომლებიც დიდი რაოდენობით მცურავდნენ უჯრედის ციტოპლაზმაში. მათი დახმარებით ეს წყალმცენარე ახორციელებს ყველაზე ეფექტურ ფოტოსინთეზს მინიმალური რესურსებიდან. ამგვარად, პროტოზოებისა და ერთუჯრედიანი წყალმცენარეებისთვის დამახასიათებელია, რომ ქრომატოფორის ფოტოსინთეზური ფუნქციის გარდა, ის შესანახი და ფოტომგრძნობიარეა. აღსანიშნავია, რომ წყალმცენარეების ქრომატოფორები განსხვავდება უმაღლესი მცენარეების ქლოროპლასტებისაგან უფრო მარტივი აგებულებით და სხვა სახის ქლოროფილით (მწვანე პიგმენტი მაგნიუმის კომპლექსით)..
პიგმენტური ცხოველური უჯრედები
Uადამიანებსა და ბევრ ცხოველს აქვს უჯრედები, რომლებიც შეიცავს მხოლოდ ერთ პიგმენტს, მელატონინს. ეს უჯრედები გვხვდება კანში, მატყლში, თმასა და ბუმბულში, თვალის ირისსა და ბადურაში. ფერის გაჯერება დამოკიდებულია კონცენტრაციაზე. ამ უჯრედებს ქრომატოციტები ჰქვია, ისინი წარმოიქმნება სხეულის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში და შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი ტიპის - მელანოციტები.
კონკრეტული სამუშაო
რა არის ქრომატოფორები? მათი შრომის იდეა, რომელიც აუცილებელია მათი კლასიფიკაციისთვის, გასული საუკუნის 60-იან წლებში ჩამოყალიბდა. ბიოქიმიის უახლესმა მონაცემებმა არ შეცვალა ეს დებულებები, მაგრამ განმარტა მათი მუშაობის პრინციპები. არსებობს ქრომატოფორების ორი ტიპი: ბიოქრომები და ქიმიოქრომები. პირველი არის ნამდვილი (რეალური) პიგმენტები - კაროტინოიდები (კაროტინის სხვადასხვა წარმოებულები) და პტერიდინები. ისინი შთანთქავენ ხილული სინათლის ერთ ნაწილს და აირეკლავენ მეორეს. სტრუქტურული ფერები (chemochromes) წარმოქმნის ფერს ინტერფერენციის ან გაფანტვის გზით (ერთი ტალღის სიგრძის ანარეკლი და სხვა ტალღის სიგრძის გადაცემა).
ფერთა კლასიფიკაცია
ქრომატოფორის დაყოფა ფერის მიხედვით საკმაოდ პირობითია. და ამიტომ. ქსანთოფორები და ერითროფორები შეიძლება შეიცავდეს ერთსა და იმავე უჯრედში, შემდეგ კი მისი ფერი დამოკიდებული იქნება ყვითელი და წითელი პიგმენტების რაოდენობაზე. ირიდოფორები არის ქიმიოქრომები, რომლებიც შეიცავს გუანინის კრისტალებს. ეს არის კრისტალები, რომლებიც ასახავს სინათლეს და აძლევს მოლურჯო ფერს. ზუმელანინის მელანოფორი ძალიან შთანთქავს შუქს და წარმოქმნის შავ და ყავისფერ ფერებს.
პიგმენტების ბიოლოგიური როლი
მელანინი ყველაზე გავრცელებული პიგმენტია ცოცხალ არსებებშიორგანიზმები - სინათლის შთანთქმის გამო, იგი ასრულებს ფარის უჯრედის ფუნქციებს. ის არ გადასცემს ულტრაიისფერ სხივებს კანის ღრმა ფენებში, იცავს შიდა ქსოვილებს რადიაციული დაზიანებისგან. პიგმენტის როლი ცოცხალი ორგანიზმების ადაპტაციის მექანიზმებში არ შეიძლება შეფასდეს. ყველამ იცის, რა არის ქრომატოფორი მწერების და მათ მიერ დამტვერავი მცენარეების დამტვერვის ცხოვრებაში. სხეულის ფერი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მტრებისგან თავდაცვაში, მტაცებლის თვალყურის დევნებაში, საფრთხის შესახებ გაფრთხილებასა და რეპროდუქციულ ქცევაში. ქლოროფილი, ბაქტერიოროდოფსინი არის ფოტოსინთეზური პიგმენტები, ხოლო ჰემოგლობინი და ჰემოციანინი არის რესპირატორული ქრომოგენები.
შესაცვლელი თვისება
ყველაზე საინტერესო და იდუმალი ფენომენი ზოგიერთი ცხოველის ფერის შეცვლაა. ამ ფენომენს ფერის ფიზიოლოგიურ ცვლილებას უწოდებენ. ეს მექანიზმი რთულია და აგრძელებს მეცნიერთა გაოცებას. ეს უნარი ევოლუციის პროცესში შეიძინეს სხვადასხვა ფილოგენეტიკური შტოების საკმაოდ ბევრმა წარმომადგენელმა. ქამელეონები და ცეფალოპოდები (რვაფეხა და კუპი) ერთმანეთისგან საკმაოდ შორს მყოფი ორგანიზმებია სიცოცხლის ევოლუციურ კიბეზე, მაგრამ უდავო ლიდერები არიან ყველაზე "ცვალებადითა" რეიტინგში. ეს გასაკვირია, მაგრამ მათი ქრომატოფორების მოქმედების მექანიზმები იგივეა.
როგორ აკეთებენ ამას
ზოგ კეფალოპოდს, ფეხსახსრიანებს, კიბოსნაირებს, თევზებს, ამფიბიებსა და ქვეწარმავლებს კანის ქვეშ რეზინის მსგავსი ელასტიური უჯრედები აქვთ. მათ ქრომატოფორებს აქვთ მემბრანა და ივსება საღებავით, როგორც აკვარელის მილები. ყოველი ასეთი უჯრედი მოსვენებულ მდგომარეობაშიაბურთი, და როდესაც აღელვებულია, დისკი დაჭიმულია გამაფართოებელი კუნთების (დილატორები) სიმრავლით. ისინი ჭიმავს ქრომატოფორს, ზრდიან მის ფართობს მრავალჯერ, ზოგჯერ სამოცჯერ. და ისინი ამას აკეთებენ ძალიან სწრაფად - ნახევარ წამში. ქრომატოფორებში, პიგმენტის მარცვლები შეიძლება განთავსდეს ცენტრში ან მიმოფანტული მთელ უჯრედში, ისინი შეიძლება იყოს ბევრი ან ცოტა. თითოეული გამაფართოებელი ნერვებით უკავშირდება სამეთაურო პუნქტს - ცხოველის ტვინს. ფერის ცვლილებები ხდება ორი ჯგუფის ფაქტორების გავლენის ქვეშ: ფიზიოლოგიური (გარემოს ფაქტორების ცვლილება ან ტკივილი) და ემოციური. შიში, აგრესია, საპირისპირო სქესის მიმართ სიმპათია და ინტენსიური ყურადღება - ყველა ეს ემოციური გამოცდილება ცვლის ცხოველის ფერს.
პროცესის ციტოლოგია
როდესაც ცხოველი ისვენებს, პიგმენტის ყველა მარცვალი ცენტრშია და კანი ხდება ღია (თეთრი ან მოყვითალო). სწორედ ეს ყინვაგამძლე შუშაა, რომელიც წააგავს მელნის ჩანთის შავი ლაქით. როდესაც მუქი პიგმენტი არის ქრომატოფორის ტოტებში, კანი ხდება მუქი. სხვადასხვა ფენების პიგმენტების ერთობლიობა და იძლევა ჩრდილების მთელ სპექტრს. მწვანე და ლურჯი ფერები კანის ზედა ფენებში გუანიდინის კრისტალებში სინათლის რეფრაქციის შედეგად ხდება. კანის ფერი შეიძლება სწრაფად შეიცვალოს და მოიცვას მთელი სხეული ან მისი ნაწილები, ზოგჯერ ქმნის ძალიან უცნაურ ნიმუშს. გარდა ამისა, თავად ქრომატოფორებს შეუძლიათ შეაღწიონ კანის ღრმა ფენებში ან ამოვიდნენ ზედაპირზე.
მთავარი მეთაური - თვალები
მეცნიერებმა დაადგინეს მჭიდრო კავშირი ხედვასა დაფერის შეცვლა. მხედველობის ორგანოს მეშვეობით სინათლე გავლენას ახდენს ნერვულ სისტემაზე და ის სიგნალებს აძლევს ქრომატოფორებს. ზოგი იჭიმება, ზოგი იკუმშება და ამავდროულად მიიღწევა ნიღბის ფერების მაქსიმალური შეხამება. საინტერესოა, რომ დაბრმავებულ რვაფეხას შეუძლია შეცვალოს ფერი - ის ასევე აღიქვამს ფერს მწოვებთან ერთად და თუ ერთი მაინც დარჩება, რვაფეხა ფერს იცვლის. საოცარია, რა უცნაური ნიმუშების გამეორება შეუძლია მას სხეულზე. არსებობს მტკიცებულება, რომ რვაფეხამ შეძლო გაზეთის ტექსტის გამეორება წამებში, რომელიც აკვარიუმის გვერდით იყო. და ეს მისტიციზმს ჰგავს.
რამდენიმე საინტერესო ფაქტი
გარდა რვაფეხების და ქამელეონების ფერის შეცვლის საოცარი უნარისა, მათ ასევე აქვთ კიდევ რამდენიმე საოცარი თვისება, რომლის შესახებაც თქვენ არ იცოდით.
რვაფეხას ტვინი ყველაზე განვითარებულია უხერხემლოებს შორის. ყველაზე დიდი რვაფეხა 180 კილოგრამს იწონიდა. მისი სიგრძე 8 მეტრი იყო (დაიჭირეს 1945 წელს). ზოგიერთ რვაფეხას შეუძლია ხმელეთზე სიარული თავისი საცეცების გამოყენებით.
პლანეტის ერთ-ერთი ყველაზე შხამიანი ცხოველი არის ინდოეთის ოკეანის ღრმა რგოლების ბინადარი. მისი კბენის შემდეგ ადამიანი 1,5 საათში კვდება. და არ არსებობს ანტიდოტი.
ყველაზე პატარა ქამელეონი, მადაგასკარის ბრუკეზია, ზომით 3 სანტიმეტრზე ნაკლებია, ხოლო ყველაზე დიდი, მალაგასელი, სიგრძეში 70 სანტიმეტრამდე იზრდება. ისინი პრაქტიკულად ყრუ არიან, მაგრამ ყველაზე პატარა მწერს 10 მეტრის მანძილზე დაინახავენ. მათი ხედვის კუთხე 360 გრადუსია და თითოეული თვალი ხედავს სამყაროს საკუთარ სურათს.
