Самки кальмаров могут переключать цвет двумя способами
Самка обыкновенного кальмара-лолиго (Doryteuthis opalescens) обладает парой полос, способных переливаться радужными цветами. По бокам от них расположена одна центральная полоса, которая может менять прозрачность на ярко-белый цвет.
Это первый случай, когда были обнаружены переключаемые белые клетки на основе рефлектинов — белков, ответственных за отражение света в виде цвета. Исследование опубликовано в Journal of Experimental Biology.
Механизм переключения: И цветные, и белые клетки активируются одним и тем же нейромедиатором — ацетилхолином. Это запускает конденсацию рефлектинов, что приводит к изменению наноструктур, отражающих свет.
Два типа отражения:
- Цветные клетки (иридоциты) создают периодическую структуру (чередующиеся ламели), которая отражает свет по принципу отражения Брэгга. Это позволяет точно настраивать отражённый цвет, меняя толщину и расстояние между слоями.
- Белые клетки (лейкофоры) содержат рефлектины в тысячах мелких мембранных везикул разного размера. При активации они рассеивают свет по принципу рассеяния Ми, отражая все длины волн одновременно, что даёт белый цвет. Везикулы переходят из прозрачного состояния в оптически плотное, выталкивая воду.
Биологическая роль: Центральная белая полоса у самки находится в том же месте, где у самца расположен ярко-белый семенник. Учёные предполагают, что самка может маскироваться под самца, чтобы избежать множественных спариваний и защитить оплодотворённую икру. Это позволяет ей контролировать число партнёров для оптимального генетического разнообразия потомства.
Перспективы: Открытие показывает, что прозрачные полимеры (в данном случае белки) могут формировать наноструктуры, управляющие светом. Это может помочь в разработке новых оптических и электронных материалов на основе биологических механизмов, но с использованием синтетических полимеров.