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カメレオンはミクロのミルフィーユで瞬時に体色を変える+早春の庭の花

カメレオンはミクロのミルフィーユで瞬時に体色を変える
+早春の庭の花

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木瓜の花downsize
(赤が鮮やかな木瓜の花)
カメレオンは色を変えてヘンシ~ン
カメレオンと言えば・・・自在に体色を変えて「変身」、忍者のように背景に隠れる・・・ってイメージありませんか?(あるいは、♪カメ~レオン、アーミー!♪とか・・・)




ちょっと前ですが面白い話題につき・・・
たまたまカメレオンの科学記事の関連を検索する内に見つけたのが今回のサイエンス小ネタです。既に数年前に発表された研究成果でしたが、面白いので記事にしました。

白梅downsize
(白梅、紅梅にさきがけて咲きます)
早春の庭の花たち
鮮やかに色を変えるカメレオンつながりでわが庭の花のフォトを添えます。毎年春の訪れを告げるように咲いてくれます。

福寿草downsize
(福寿草、少しづつ黄色の衣をひろげます)
瞬時に色を変えるネオンテトラとカメレオン
最近の研究で分かったらしいのですが、カメレオンは、そして熱帯魚のネオンテトラも皮膚の細胞の中のミクロの多層膜構造(ミルフィーユですね)の「膜の隙間」を変えることで一瞬のうちに体色を変えるようなのです。やっぱり「ニンジャ」だ!

何で色を変えるの?ハイ、モテルためです
普段カメレオンの体色は背景に溶け込むような緑の保護色ですが、オスがメスにアピールするときには(多分、コーフンして!)瞬時に鮮やかな黄色から赤色の体色に変わります。

センリョウの赤い実downsize
(真っ赤なセンリョウの実)
色が無いのに色が見える、構造色
シャボン玉、水たまりの油膜、CD/DVDのディスク・・・色が無いのに虹色が見える物ってありますよね。ヒトが見える光(可視光※1)の波長に近いくらいの幅の無色透明な薄膜だと光の干渉(※2)により“特定の波長(=特定の色)”の光が増幅(または減殺)されるため、その膜には「特定の色」がついて見えます。
(※1:波長の下限(紫)360-400 nmから上限(赤)760-830 nmまで)
(※2:光が波であるため干渉が起こります)

♪飾りじゃないのよ、真珠は、ハッハァ~♪;装甲です
例えば、アワビなどの貝殻の内側はCDディスクみたいに虹色です。この「構造色」は貝殻の内側の真珠層で虹色に光ります、え、何で?見えない内側なのに?色のためではなくてベニヤ板のように積層することで軽くて強い「装甲」にしているのです。

グアニン構造式
(グアニン)の構造式)
手近の材料の結晶で虹色構造色
グアニンは遺伝子DNAの文字AGTCの1つ「G」で、生きものにとって大事な、そしていつでも、どこでも手に入る「素材」の1つです。そのグアニンのミクロの結晶の薄膜がミルフィーユのように重なった多層薄膜構造が細胞の中の「虹色素胞」
グアニン結晶を利用するホタテの過去記事です↓
おいしいホタテの眼力はハッブル宇宙望遠鏡並みです+ホタテの海鮮レシピ

沈丁花downsize
(沈丁花が少しづつ咲いてきました)
「ミルフィーユ」のすき間を変われば色が変わる
構造色の発色の細かい原理(光の干渉)は措きますが、「ミクロのミルフィーユ」のような薄層が積み重なった多層膜構造が色づいて見えるのが構造色です。「ミルフィーユのすき間」、積層の間隙(厚さ)が変わると色が変わります(干渉で増強される光の波長が変化して)。

カメレオンは多層膜のすき間を変えて瞬時に変身
カメレオンはグアニン結晶のミルフィーユ;多層膜のすき間を変えて体色を一瞬で変えるようなのです。
実は同じテクをエビの赤ちゃん(幼生)も使っているそうで、これは近々の記事でお知らせしますね。

どうやってすき間を変えているの?→ブラインド仮説
詳しいメカはまだ不明だそうですが、ネオンテトラに関しては、ひもを引いて窓のブラインドの傾きを変えるとすき間も変わる・・これと同じようなメカでは?と言う仮説もあるようです。

以下、余談; 5億年前カンブリア紀は虹色の海??
虹色に輝く化石って・・・?アンモナイト(などの一部)は化石になってもCDディスクみたいに虹色に輝くそうです。構造色を生むミクロの構造が化石になっても保存されたようです。
5億年+α前のカンブリア紀の「生命爆発」のときに(いや、正確にはその前に)三葉虫(の祖先)が眼を「発明」し、「喰う/喰われる」の時代が始まります。動物たちはにわかに武器(歯)と鎧(殻)を揃えました。その鎧、殻は炭酸カルシウムのミクロの多層構造で強化されました(段ボールですね)。するとカンブリア紀の海の中では構造色の虹色キラキラで溢れてたかも?だそうです(以前読んだ本によれば)。

出典:”The chameleon reorganizes its nanocrystals to change colors” PRESS RELEASE
Geneva | 5 March 2015 UNIVERSITE DE GENEVE
出典:「カメレオン色変化の仕組みを解明、スイス大」【3月11日 AFP】
2015年3月11日 13:31 発信地:パリ/フランス
出典:「魚類の体色変化と個体間のコミュニケーション」大島 範子(構造色の原理と応用 The Society for Bioscience and Bioengineering, Japan NII-Electronic Library Service The Sooiety for Biosoi)
出典:「青い魚はなぜ青い」 東邦大学メディアセンター
出典:ウィキペディア記事「色素胞」「カメレオン」


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