כאשר המילים "זיקית" או "תמנון" מתעוררת מיד אסוציאציה לצבעים עזים שמשנים זה את זה. עלווה ירוקה ועשב, פרחים ופירות צבעוניים, מגוון צבעים של דגי אקווריום וצביעה מדהימה של בעלי חיים. כל זה הוא העולם שמקיף אותנו. אורגניזמים חיים חייבים את הרב-צבע הזה למבנים תאיים מיוחדים - כרומטפורים. מהן התצורות המוזרות האלה, מה תפקידן ואיך הן פועלות - המאמר הזה עוסק בזה.
ספקי צבע
כך מתרגמת המילה "כרומטפורים". מהו החומר הזה, כדאי להסביר בהתאם לקבוצות השונות של אורגניזמים חיים. אצל סרטנים, רכיכות, דגים, דו-חיים, זוחלים, אלו הם תאים מחזירי אור ותאים המכילים פיגמנט. הם אחראים על צבע העיניים והעור ונוצרים רק במהלך העובר בציצה העצבית. לאחרבמהלך תקופת ההבשלה, הם מתפשטים בכל הגוף. לפי הטון בלבן, הם מחולקים לקנטופורים (צהוב), אריתרופורים (אדומים), אירידופורים (זוהרים), לוקופורים (לבן), מלנופורים (שחור או חום). מבנה הכרומטפור שונה עבור קבוצות שונות, ולנושא זה נחזור להלן.
Photosynthetic Plastics
מהם כרומטפורי אצות? אלו הם אברונים חד ממברניים של אצות חומות וירוקות, בצורת סרט או כוכב, המכילים גרגירים צבעוניים (כלורופילים וקרוטנואידים). במיקרואורגניזמים וחיידקים, אלו הם אברונים חסרי ממברנה בצורות ומטרות שונות. לדוגמה, chlamydomonas chromatophore מיוצג על ידי כלורופלסט בצורה של כוס (עמילן מאוחסן בו) עם גוף פיגמנט אדום המכיל המטוכרום (פיגמנט אדום). הודות לו, לפשוט הזה יש את היכולת לחוש אור. באצה החד-תאית Chlorella, הכרומטפור מיוצג על ידי גרגירים של כלורופיל-a וכלורופיל-b, הצפים במספרים גדולים בציטופלזמה של התא. בעזרתם, אצה זו מבצעת את הפוטוסינתזה היעילה ביותר ממינימום משאבים. לפיכך, עבור פרוטוזואה ואצות חד-תאיות, אופייני לכך שבנוסף לתפקוד הפוטוסינתטי של הכרומטפור הוא אחסון ורגישה לאור. ראוי לציין כי הכרומטפורים של האצות שונים מהכלורופלסטים של צמחים גבוהים יותר במבנה פשוט יותר ובסוגים אחרים של כלורופיל (פיגמנט ירוק עם קומפלקס מגנזיום).
תאים בעלי פיגמנטים
Uלבני אדם ולבעלי חיים רבים יש תאים המכילים רק פיגמנט אחד, מלטונין. תאים אלו נמצאים בעור, בצמר, בשיער ובנוצות, בקשתית וברשתית העיניים. רווית הצבע תלויה בריכוז. תאים אלו נקראים כרומטוציטים, הם נוצרים לאורך כל חיי הגוף ויכולים להיות רק מסוג אחד - מלנוציטים.
עבודה ספציפית
מהם כרומטפורים? הרעיון של עבודתם, ההכרחי לסיווגם, נוצר בשנות ה-60 של המאה הקודמת. הנתונים העדכניים ביותר בביוכימיה לא שינו הוראות אלה, אך הבהירו את עקרונות עבודתם. ישנם שני סוגים של כרומטפורים: ביוכרומים וכימוכרומים. הראשונים הם פיגמנטים אמיתיים (אמיתיים) - קרוטנואידים (נגזרות שונות של קרוטן) ופטרידינים. הם סופגים חלק אחד של האור הנראה ומשקפים את השני. צבעים מבניים (כימוכרומים) מייצרים צבע באמצעות הפרעות או פיזור (השתקפות של אורך גל אחד ושידור של אורך גל אחר).
סיווג צבע
החלוקה של כרומטופור לפי צבע היא מותנית למדי. וזה למה. ניתן להכיל קסנטופורים ואריתרופורים באותו תא, ואז צבעו יהיה תלוי בכמות הפיגמנטים הצהובים והאדומים. אירידופורים הם כימוכרומים המכילים גבישים של גואנין. הקריסטלים הם שמחזירים אור ומעניקים צבע ססגוני. זומלנין מלנופור סופג אור מאוד ומייצר צבעים שחור וחום.
התפקיד הביולוגי של פיגמנטים
מלנין הוא הפיגמנט הנפוץ ביותר ביצורים חייםאורגניזמים - בשל ספיגת האור, הוא מבצע את הפונקציות של תא מגן. הוא אינו מעביר קרניים אולטרה סגולות לשכבות העמוקות יותר של העור, ומגן על רקמות פנימיות מפני נזקי קרינה. לא ניתן לזלזל בתפקיד הפיגמנט במנגנוני הסתגלות של אורגניזמים חיים. כולם יודעים מהו כרומטפור בחיי החרקים המאביקים והצמחים המואבקים על ידם. צבע הגוף ממלא תפקיד חשוב בהגנה מפני אויבים, מעקב אחר טרף, אזהרה מפני סכנה והתנהגות רבייה. כלורופיל, בקטריורודופסין הם פיגמנטים פוטוסינתטיים, והמוגלובין והמוציאנין הם כרומוגנים נשימתיים.
נכס לשינוי
התופעה המעניינת והמסתורית ביותר היא שינוי הצבע של כמה חיות. תופעה זו נקראת שינוי צבע פיזיולוגי. מנגנון זה מורכב וממשיך להדהים את המדענים. לא מעט נציגים של ענפים פילוגנטיים שונים רכשו את היכולת הזו במהלך האבולוציה. זיקיות וצפלופודים (תמנונים ודיונונים) הם אורגניזמים די רחוקים זה מזה בסולם האבולוציוני של החיים, אבל המנהיגים הבלתי מעורערים בדירוג ה"משתנים" ביותר. זה מפתיע, אבל מנגנוני הפעולה של הכרומטפורים שלהם זהים.
איך הם עושים את זה
לחלק מהצפלופודים, פרוקי רגליים, סרטנים, דגים, דו-חיים וזוחלים יש תאים אלסטיים כמו גומי מתחת לעורם. לכרומטפורים שלהם יש ממברנה והם מלאים בצבע, כמו שפופרות בצבעי מים. כל תא כזה במנוחה הואכדור, וכאשר מתרגש, דיסק נמתח על ידי שפע של שרירי מרחיבים (מרחיבים). הם מותחים את הכרומטפור, מגדילים את שטחו פעמים רבות, לפעמים פי שישים. והם עושים את זה מהר מאוד - תוך חצי שנייה. בכרומטפורים, גרגרי פיגמנט יכולים להיות ממוקמים במרכז או מפוזרים בתא, הם יכולים להיות רבים או מעטים. כל מרחיב מחובר בעצבים לעמדת פיקוד - המוח של החיה. שינויי צבע מתרחשים בהשפעת שתי קבוצות של גורמים: פיזיולוגיים (שינויים בגורמים סביבתיים או כאב) ורגשי. פחד, תוקפנות, אהדה למין השני ותשומת לב אינטנסיבית - כל החוויות הרגשיות הללו משנות את צבע החיה.
Process Cytology
כאשר החיה במנוחה, כל גרגרי הפיגמנט נמצאים במרכז והעור הופך בהיר (לבן או צהבהב). זו הזכוכית החלבית הזו שנראית כמו דיונון עם כתם שחור של שקית דיו. כאשר הפיגמנט הכהה נמצא בענפי הכרומטפור, העור הופך כהה. השילוב של פיגמנטים של שכבות שונות ומעניק את כל מגוון הגוונים. הצבעים הירוקים והכחולים נובעים משבירה של האור בגבישי גואנידין בשכבות העליונות של העור. צבע העור יכול להשתנות במהירות ולהשתלט על כל הגוף או חלקים ממנו, ולפעמים ליצור דפוס מוזר מאוד. בנוסף, הכרומטפורים עצמם יכולים לרדת לשכבות העמוקות של העור או לעלות אל פני השטח.
מפקד ראשי - עיניים
מדענים יצרו קשר הדוק בין חזון ושינוי צבע. אור דרך איבר הראייה משפיע על מערכת העצבים, והוא נותן אותות לכרומטפורים. חלקם נמתחים, אחרים מכווצים, ובמקביל מושגת התאמה מקסימלית של צבעי מיסוך. מעניין שגם תמנון מסונוור יכול לשנות צבע - הוא קולט צבע גם עם פראיירים, ואם נשאר לפחות אחד, התמנון ישנה צבע. זה מדהים איזה דפוסים מוזרים הוא יכול לחזור על הגוף שלו. ישנן עדויות שהתמנון הצליח לשחזר תוך שניות את טקסט העיתון, שהיה ליד האקווריום. וזה נראה כמו מיסטיקה.
כמה עובדות מעניינות
בנוסף ליכולת המדהימה של תמנונים וזיקיות לשנות צבע, יש להם גם עוד כמה תכונות מדהימות שלא הכרתם.
המוח של תמנון הוא המפותח ביותר בקרב חסרי חוליות. התמנון הגדול ביותר שקל 180 קילוגרם. אורכו היה 8 מטרים (נתפס ב-1945). חלק מהתמנונים יכולים ללכת על היבשה באמצעות המחושים שלהם.
אחת החיות הרעילות ביותר על פני כדור הארץ היא תושב בעל טבעות עמוקות של האוקיינוס ההודי. לאחר נשיכתו, אדם מת תוך 1.5 שעות. ואין תרופת נגד.
הזיקית הקטנה ביותר, ברוקסיה מדגסקר, היא בגודל של פחות מ-3 ס"מ, בעוד שהגדולה ביותר, המלגזית, מגיעה ל-70 ס"מ לאורך. הם כמעט חירשים, אבל יראו את החרק הקטן ביותר במרחק של 10 מטרים. זווית הראייה שלהם היא 360 מעלות, וכל עין רואה את תמונת העולם שלה.
