自然界有许多色彩斑斓的动物,有些可以随意变色,变色龙就是其中之一。这种爬行动物为了躲避天敌的入侵,接近猎物,往往会在不经意间改变身体颜色,然后不动声色地融入周围环境,堪称动物界的“伪装大师”!变色龙是如何快速“转型”的?变色龙之所以能快速改变体色,是因为变色龙是通过色素细胞的膨胀和收缩调和成不同的颜色。但是,最新研究表明,情况并非如此!各种生物显示的颜色可以分为两类:化学色和结构色。化学颜色是由生物体内的各种色素引起的,如黑色素、血红素、叶绿素、胡萝卜素等。它是生物体中真正的颜色。结构色,也称为物理色,是由特定波长的光和一些纳米级结构之间的散射、干涉或衍射产生的。
变色龙可以精确地改变颜色,因为它们的真皮细胞表面有一层彩虹细胞。通过改变鸟嘌呤纳米晶在这个细胞层的排列结构,变色龙可以实现变色。当光入射到这些纳米晶体上时,不同波长的光在特定方向的干涉增强,而其他波长的光的干涉减弱,于是变色龙就呈现出艳丽的体色。同样,变色龙可以通过改变彩虹细胞中纳米晶体的排列结构,反射不同波长或颜色的光来改变颜色。准确的说,变色龙应该叫变形金刚,他们对彩虹细胞中纳米晶结构的精确控制比变形金刚厉害多了!它们变色主要是为了调节体温。当变色龙感到寒冷时,它们的皮肤会变得更黑。深色可以吸收更多的阳光,温暖他们的身体。变色龙感觉热的时候,肤色变浅,浅色吸收阳光热量的能力较弱,可以让身体保持凉爽。变色不仅可以帮助变色龙调节体温,还有更有趣的用途。
变色龙的颜色也是它们特有的“语言”。变色龙通过变色和其他变色龙交流,就像我们说话一样。当雄性变色龙遇到喜欢的雌性变色龙时,它的颜色会变亮。那么它们是如何变色的呢?多年来,我们只是单纯地认为变色龙可以完美地适应任何环境,融入其中,但事实证明,这是完全错误的。变色龙的颜色也是它们特有的“语言”。变色龙通过变色和其他变色龙交流,就像我们说话一样。当雄性变色龙遇到喜欢的雌性变色龙时,它的颜色会变亮。那么它们是如何变色的呢?多年来,我们只是单纯地认为变色龙可以完美地适应任何环境,融入其中,但事实证明,这是完全错误的。
这些晶体排列成三维晶格。当光线照射在晶格上时,会分裂成不同的波长,一部分被吸收,一部分被反射回来,所以在我们眼中会出现绿色、红色或蓝色。例如,蝴蝶的翅膀有类似的结构,反射亮蓝色,但与蝴蝶不同,变色龙可以拉伸或收缩晶格,从而改变晶体之间的距离。那么问题来了,变色龙是怎么把绿色变成黄色和红色的?我们认为这种颜色的变化是通过扩散颜料来实现的,但现在科学家发现,是颜料细胞下晶体的变化导致了颜色的变化。变色龙可以改变晶体之间的距离。晶体之间的距离越大,反射光的波长越长。随着距离变长,反射的颜色从蓝色变成绿色,然后变成黄色,然后变成橙色,然后变成红色。科学家比较了冷绿色变色龙和兴奋黄色变色龙的皮肤样本。他们发现,在兴奋的变色龙中,体内晶体之间的距离更大。