Например, у животных хроматофоры могут использоваться для маскировки, коммуникации, терморегуляции или защиты от ультрафиолетового излучения.
Хроматофоры - это что такое в биологии?
Хроматофоры (от греч. χρῶμα — цвет и греч. φορός — несущий) — пигментсодержащие или светоотражающие клетки у животных и человека (то же, что и пигментные клетки. Хроматофоры -,. 1) то же, что пигментные клетки. 2) Включения в клеткахбольшинства водорослей и фотосинтезирующих бактерий, содержащие хлорофилл,каротиноиды и др. пигменты. обеспечивают фотосинтез. Что такое хроматофор? Хроматофор — это специализированная клетка или ткань, которая содержит пигменты и отвечает за изменение цвета у ряда животных. Хроматофоры (от греч. «хромос» — крашу и «форос» — несущий) — пигменто-содержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих. 3. Что такое хроматофор? Хроматофоры -,. 1) то же, что пигментные клетки. 2) Включения в клеткахбольшинства водорослей и фотосинтезирующих бактерий, содержащие хлорофилл,каротиноиды и др. пигменты. обеспечивают фотосинтез.
Что такое хроматофор в биологии и как его можно кратко определить?
Хроматофоры (носители окраски) — этим именем можно назвать все окрашенные тела, заключающиеся в клетках растений, но специально им называются таковые, заключающиеся в клетках водорослей (см.), в отличие от хлорофилльных зерен (см.) и хромопластов (см. Что такое хроматофор у водорослей кратко. Хроматофор — клетка, в состав которой входит определённый пигмент. это пигментированная мембранная оболочка в клетках водорослей, которая содержит пигменты, отвечающие за окраску водорослей. Хроматофоры (носители окраски) — этим именем можно назвать все окрашенные тела, заключающиеся в клетках растений, но специально им называются таковые, заключающиеся в клетках водорослей (см.). Хроматофоры (от греч. χρῶμα — цвет и греч. φορός — несущий) — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих. Смотреть что такое «ХРОМАТОФОРЫ» в других словарях.
§10 Многообразие водорослей
Красные водоросли обитают в морях и океанах. Большинство красных водорослей имеют многоклеточное строение, но есть и одноклеточные формы. Клеточная стенка красных водорослей состоит из двух слоев. Внутренний слой — целлюлозный и внешний — аморфный. Их слоевища талломы крупны и разнообразны. Они могут быть нитевидными, листостебельными, кустистыми, кораллоподобными. В хлоропластах красных водорослей содержится не только хлорофилл, но и другие пигменты, имеющие синий, красный, желто-оранжевый цвета. Смешиваясь с хлорофиллом, они придают слоевищам водорослей различную окраску. Благодаря дополнительным пигментам улавливаетсябольше солнечного света для процесса фотосинтеза, поэтому красные водоросли могут обитать на гораздо большей глубине по сравнению с бурыми водорослями. Что такое слоевище? Слоевище или таллом — это тело многоклеточных низших растений, не разделяющееся на стебель, корень и листья.
Что такое хроматофор? Хроматофор — это отвечающие за окраску крупные чашеобразные пластиды низших растений. Что такое ризоиды? Почему их нельзя назвать корнями? Ризоиды — это бесцветные ветвистые нитеобразные клетки, при помощи которых слоевище водорослей прикрепляется к грунту. Корнями их нельзя назвать потому, что по своему строению ризоиды не имеют ничего общего с этими органами высших растений. Какое значение имеют водоросли в природе? Для природы водоросли имеют большое значение. Они активно участвуют в круговороте веществ в природе. Как и все растения, водоросли способны поглощать углекислый газ и выделять кислород, который необходим живым организмам, обитающим в воде.
Было обнаружено, что меланофоры и иридофоры рыб содержат регулирующие белки гладкой мускулатуры [кальпонин] и кальдесмон. Покидая нервный гребень волнообразно, хроматофоры проходят либо дорсолатеральный путь через дерму, проникая в эктодерму через небольшие отверстия в базальной пластинке , либо вентромедиальный путь между сомитами. Исключением являются меланофоры пигментированного эпителия сетчатки глаза. Они не происходят от нервного гребня. Вместо этого выход нервной трубки генерирует зрительный стакан , который, в свою очередь, формирует сетчатку.
Когда и как мультипотентные клетки-предшественники хроматофора называемые хроматобластами развитие их дочерних подтипов - это область постоянных исследований. У эмбрионов рыбок данио известно, например, что через 3 дня после оплодотворения каждый из классов клеток, обнаруженных у взрослых рыб - меланофоры, ксантофоры и иридофоры - уже присутствует. Исследования с использованием мутантных рыб показали, что факторы транскрипции , такие как kit, sox10 и mitf , важны для контроля дифференцировки хроматофора. Если эти белки являются дефектными, хроматофоры могут отсутствовать частично или полностью, что приводит к лейцистическому расстройству. Практическое применение Хроматофоры иногда используются в прикладных исследованиях.
Например, личинки рыбок данио используются для изучения того, как хроматофоры организуются и взаимодействуют, чтобы точно сформировать регулярный узор с горизонтальными полосами, как у взрослых рыб. Это рассматривается как полезная система модели для понимания формирования паттернов в области эволюционной биологии развития. Биология хроматофора также использовалась для моделирования состояния или заболевания человека, включая меланому и альбинизм. Недавно было показано, что ген, ответственный за меланофор-специфичный штамм золотых рыбок данио, Slc24a5 , имеет человеческий эквивалент, который сильно коррелирует с цветом кожи. Хроматофоры также используются в качестве биомаркер слепоты у хладнокровных животных, так как животные с определенными дефектами зрения не способны к фоновой адаптации к световой среде.
Считается, что человеческие гомологи рецепторов, которые опосредуют перемещение пигмента в меланофорах, участвуют в таких процессах, как подавление аппетита и загар , что делает их привлекательными мишенями для лекарств. Поэтому фармацевтические компании разработали биологический анализ для быстрой идентификации потенциальных биологически активных соединений с использованием меланофоров африканской когтистой лягушки. Другие ученые разработали методы использования меланофоров в качестве биосенсоров и для быстрого обнаружения заболеваний на основе открытия, что токсин коклюша блокирует агрегацию пигментов в меланофорах рыб. Были предложены потенциальные военные применения хроматофор-опосредованных изменений цвета, в основном как тип активного камуфляжа , который, как в каракатице , может делать объекты почти невидимыми. Хроматофоры головоногих Младенец каракатица , использующий фоновую адаптацию для имитации местной среды Колеид головоногих моллюсков включая осьминогов, кальмаров и каракатицы имеют сложные многоклеточные органы, которые они используют для быстрой смены цвета, создавая множество ярких цветов и узоров.
Каждая хроматофорная единица состоит из одной хроматофорной клетки и множества мышечных, нервных, глиальных и оболочечных клеток. Внутри клетки хроматофора гранулы пигмента заключены в эластичный мешок, называемый цитоэластическим саккулюсом. Чтобы изменить цвет, животное искажает форму или размер саккулюса за счет сокращения мышц, изменяя его полупрозрачность , отражательную способность или непрозрачность. Это отличается от механизма, используемого у рыб, амфибий и рептилий, в том, что изменяется форма саккулюса, а не перемещение пигментных пузырьков внутри клетки. Однако достигается аналогичный эффект.
Осьминоги и большинство каракатиц могут управлять хроматофорами в сложных волнообразных хроматических изображениях, что приводит к множеству быстро меняющихся цветовых схем. Считается, что нервы, управляющие хроматофорами, расположены в головном мозге по схеме, изоморфной структуре хроматофоров, каждый из которых они контролируют. Это означает, что паттерн изменения цвета функционально соответствует паттерну активации нейронов. Это может объяснить, почему, когда нейроны активируются в каскаде повторяющихся сигналов, можно наблюдать волны изменения цвета. Подобно хамелеонам, головоногие моллюски используют физиологическое изменение цвета для социального взаимодействия.
В проточных водоёмах часто можно заметить ярко-зелёные скопления шелковистых нитей, прикреплённых к подводным камням и корягам. Это многоклеточная нитчатая зелёная водоросль улотрикс. Его нити состоят из ряда коротких клеток.
В цитоплазме каждой из них расположены ядро и хроматофор в виде незамкнутого кольца. Клетки делятся, и нить растёт. В стоячих и медленно текущих водах часто плавают или оседают на дно скользкие ярко-зелёные комки.
Они похожи на вату и образованы скоплениями нитчатой водоросли спирогиры. Вытянутые цилиндрические клетки спирогиры покрыты слизью. Внутри клеток — хроматофоры в виде спирально закрученных лент.
Многоклеточные зелёные водоросли живут также в водах морей и океанов. Примером таких водорослей может служить ульва, или морской салат, длиной около 30 см и толщиной всего две клетки. Наиболее сложное строение в этой группе растений имеют харовые водоросли, обитающие в пресноводных водоёмах.
Эти многочисленные зелёные водоросли по внешнему виду напоминают хвощи. Харовую водоросль нителлу, или блестянку гибкую, часто выращивают в аквариумах. Где обитают и какое строение имеют бурые водоросли?
Бурые водоросли в основном морские растения. Общий внешний признак этих водорослей — желтовато-бурая окраска слоевищ. Бурые водоросли — многоклеточные растения.
Их длина колеблется от микроскопической до гигантской несколько десятков метров. Слоевища этих водорослей могут быть нитевидными, шаровидными, пластинчатыми, кустообразными. Иногда они содержат воздушные пузыри, удерживающие растение в воде в вертикальном положении.
К грунту бурые водоросли прикрепляются ризоидами или дисковидно разросшимся основанием слоевища. У некоторых бурых водорослей появляются группы клеток, которые можно назвать тканями. В наших дальневосточных морях и морях Северного Ледовитого океана растёт крупная бурая водоросль ламинария, или морская капуста.
В прибрежной полосе Чёрного моря часто встречается бурая водоросль цистозейра. Вопрос 6. Где обитают и какое строение имеют красные водоросли?
Красные водоросли, или багрянки, — в основном многоклеточные морские растения. Лишь некоторые виды багрянок встречаются в пресных водоёмах. Очень немногие из красных водорослей одноклеточные.
Размеры багрянок обычно колеблются от нескольких сантиметров до метра в длину. Но среди них есть и микроскопические формы. В клетках красных водорослей, кроме хлорофилла, содержатся красные и синие пигменты.
Например, клетки могут «закрывать» свой пигмент, чтобы проявить один цвет, или «открывать» его, чтобы показать другой цвет. Хроматофоры встречаются у разных групп животных, включая рыб, рептилий, птиц и некоторых млекопитающих. Они могут быть разного размера, формы и цвета в зависимости от вида и функции.
Хроматофоры играют важную роль в мире животных, обеспечивая им защиту, коммуникацию и адаптацию к окружающей среде. Каким образом функционирует хроматофор? Основной принцип работы хроматофоров заключается в изменении количества и формы пигментных клеток, содержащихся внутри них.
Три основных типа хроматофоров отвечают за формирование разных цветов: меланофоры — для черного и коричневого цвета, эритрофоры — для красного и оранжевого цвета, ксантофоры — для желтого цвета. Когда хроматофоры сокращаются или расширяются, они передвигают пигментные клетки в своем составе, что приводит к изменению окраски организма. Например, у рыб хамелеонов хроматофоры располагаются в дерме и могут менять цвет кожи в течение нескольких секунд.
Что такое хроматофор и какую функцию выполняет
Данный термин также может относиться к цветным везикулам, связанным с мембраной, которые встречаются в некоторых фототрофных бактериях. Некоторые биологические виды могут быстро изменять свой цвет с помощью механизмов, которые перемещают пигменты и переориентируют отражающие плашки с хроматофором. Этот процесс часто используется для камуфляжа и называется физиологическая смена цвета. Головоногие, например осьминоги, имеют сложные хроматофорные органы, управляемые мускулами которые позволяют сменить цвет, в то время как позвоночные, например хамелеоны, добиваются аналогичного эффекта с помощью клеточной сигнализации англ.
Меланофоры содержат меланин — темный пигмент, который придает коже и волосам черный или коричневый цвет. Уровень меланина в меланофорах может меняться в зависимости от стимула, что позволяет животному изменять свой цвет. Ксантофоры содержат желтые и оранжевые пигменты, такие как каротиноиды. Они отвечают за яркие желтые и оранжевые цвета у некоторых рыб и птиц. Эритрофоры содержат пигменты красного цвета, такие как эритроцины. Они могут быть ответственными за красные и розовые оттенки у животных.
Функция хроматофоров заключается в камуфляже и защите от хищников. Животные могут изменять свой цвет, чтобы смешаться с окружающей средой и стать менее заметными. Также хроматофоры могут участвовать в общении между особями одного вида, помогая передавать информацию или привлекать внимание. Хроматофоры у растений имеют схожую функцию — они могут притягивать опылителей, менять цвет в зависимости от условий окружающей среды или фазы цветения, и служить сигналом для плотоядных насекомых о наличии ядовитого вещества. Определение и структура хроматофора Структура хроматофора может варьироваться в зависимости от вида организма и его способности к изменению цвета. Общая структура хроматофора включает в себя мембрану, которая окружает пигментные зерна. Пигментные зерна содержат пигменты, такие как меланины, каротиноиды или гуаниновые соединения, которые определяют цвет хроматофора.
Комбинация разных типов хроматофоров и их активность позволяет животным и растениям иметь разнообразные окраски.
Некоторые используют окраску для маскировки, позволяя им сливаться с окружающей средой и уклоняться от хищников. Другие используют яркие цвета, чтобы привлечь внимание партнеров или отпугнуть конкурентов. Хроматофоры также могут быть чувствительны к внешним факторам, таким как температура, эмоции или гормональные изменения. Под их влиянием окраска животного или растения может меняться: насыщенность цветов, их яркость или оттенок. Это помогает им адаптироваться к окружающей среде и быстро реагировать на изменяющиеся условия. Влияние хроматофоров на мимикрию Хроматофоры играют важную роль в процессе мимикрии. Они способны изменять цвет и текстуру кожи или покрова животного, позволяя ему сливаться с окружающей средой или имитировать других организмов. Хроматофоры содержат пигментные клетки, которые могут быть активированы, чтобы изменить их цвет.
Некоторые виды хроматофоров, такие как меланофоры, отвечают за производство черного и коричневого пигмента, что позволяет животным имитировать тень или покрытые листва объекты. Другие виды хроматофоров, например, эритрофоры и ксантофоры, отвечают за производство красных и желтых пигментов, что позволяет животным имитировать яркие цвета цветов или других видов. Интенсивность цвета хроматофоров часто зависит от окружающей среды и психологического состояния животного. Например, стресс или страх могут вызвать активацию хроматофоров и изменение цвета кожи или покрова животного. Это позволяет животному быстро изменить свой вид и приспособиться к новым условиям. Мимикрия, основанная на хроматофорах, является эффективным механизмом выживания, позволяя животным скрыться от врагов или подстроиться под окружающую среду. Это одно из многих примеров того, как природа использует сложные и разнообразные механизмы для обеспечения выживания и успеха в борьбе за ресурсы. Адаптивность и защита организма Одной из основных функций хроматофоров является мимикрия — способность организма имитировать окружающую среду, чтобы стать незаметным для хищников или, наоборот, запутать добычу.
Некоторые хроматофоры могут менять свою окраску под влиянием различных факторов, таких как свет, температура, стресс или опасность. Это помогает животным скрыться от врагов или привлечь внимание потенциального партнера. Кроме того, хроматофоры играют важную роль в защите организма. Они могут изменять свою окраску для предупреждения потенциальных хищников о наличии ядовитости или опасности. Некоторые пигменты, содержащиеся в хроматофорах, могут создавать яркие и ярко видимые цвета, которые служат сигналом, чтобы отпугнуть врагов и предотвратить нападение. Таким образом, хроматофоры имеют важную функцию в адаптации и защите организма. Они позволяют организмам приспособиться к меняющимся условиям окружающей среды, скрыться от врагов или предупредить о своей опасности. Благодаря хроматофорам, организмы могут выживать и сохранять свою жизнеспособность в разнообразных экологических условиях.
Взаимодействие хроматофоров с окружающей средой Хроматофоры играют важную роль в приспособлении животных к окружающей среде путем изменения цвета своего тела. Они взаимодействуют с окружающей средой, реагируя на различные стимулы, такие как свет и тепло, а также на присутствие химических веществ. Один из основных способов взаимодействия хроматофоров с окружающей средой — это изменение размера и формы клеток, из которых они состоят. Когда хроматофоры сжимаются, цветные пигменты, находящиеся внутри, плотно упаковываются и отражают определённые цвета видимому наблюдателю. При расширении клеток, пигменты разделяются, что приводит к изменению цветового отображения.
Меланофоры являются наиболее широко изучаемыми клетками. Этому способствует их заметный цвет, высокое содержание в клетках, а также факт, что меланоциты — аналоги меланофоров, являются единственным классом пигментсодержащих клеток человека. Тем не менее, существуют различия между меланофорами и меланоцитами. Цианофоры[ править править код ] В 1995 году было показано, что яркие голубые цвета некоторых видов мандаринок обусловлены циансодержащими биохромами, а не хемохромами. Данный пигмент, встречающийся у как минимум двух видов семейства Callionymidae , очень редок в животном мире, синий цвет обычно обусловлен наличием хемохроматиков. Эти данные позволяют говорить о наличии особого типа хроматофоров — цианофоров. Физиологическая смена цвета[ править править код ] Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофоров, что позволяет им менять цвет. Этот процесс, известный как физиологическая смена цвета, является хорошо изученным на примере меланофоров. Это обусловлено тем, что меланин является наиболее тёмным и заметным пигментом. У большинства вида, с относительно тонкой кожей, кожные меланофоры обычно имеют плоскую форму и покрывают большую площадь. У животных с толстой кожей, примером которых могут служить рептилии, кожные меланофоры часто объединяются в трёхмерные блоки с другими хроматофорами. Указанные кожные комплексы хроматофоров состоят из верхнего слоя ксантофора или эритрофора, следующего за ним иридофора и нижнего меланофорвого слоя, тяжи которого покрывают иридофоры [1]. Оба типа кожных меланофоров играют важную роль в процессе физиологической смены цвета. Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, таким образом, что когда пигмент распределён по всей клетке, кожа приобретает тёмную окраску.
Что такое хроматофоры?
Смотреть что такое «ХРОМАТОФОРЫ» в других словарях. Хроматофоры, гетерогенные полуавтономные органеллы клеток водорослей, относящиеся к пластидам, специализированные для осуществления реакций. Хроматофоры. (от греческого chroma, родительный падеж chromatos — цвет, краска и phoros — несущий), 1) органоиды водорослей, которые содержат пигменты, обеспечивающие фотосинтез. Что такое хроматофоры? Хроматофоры – это специализированные клетки или органы, которые содержат пигменты и позволяют живым организмам изменять свой цвет. Хроматофоры -,. 1) то же, что пигментные клетки. 2) Включения в клеткахбольшинства водорослей и фотосинтезирующих бактерий, содержащие хлорофилл,каротиноиды и др. пигменты. обеспечивают фотосинтез. Хроматофоры – мембранные внутриклеточные структуры в виде пузырьков, в которых находятся светочувствительные пигменты и проходят начальные этапы фотосинтеза у некоторых фотосинтезирующих бактерий.
Что такое хроматофор
У других водорослей оболочка плотная, с большим содержанием целлюлозы, а у некоторых она даже пропитана минеральными веществами — известью, кремнезёмом. Клетки водорослей могут иметь как одно, так и несколько ядер, а могут и вообще не иметь оформленного ядра. Тогда протопласт имеет заметную окраску, а его центр не окрашен. У некоторых представителей водорослей красящий пигмент содержится в хроматофорах, в которых обычно находятся пиреноиды плотные тельца с большим содержанием белков , а вокруг пиреноидов откладываются запасы крахмала. Тип питания большей части водорослей автотрофный за счет энергии света, проникающего сквозь толщу воды. Каковы особенности хроматофоров у спирогиры и некоторых других водорослей У водорослей обычно хроматофор участвует в питании, так как является участником процесса фотосинтеза и соответственно образования питательных веществ. Какую форму имеет хроматофор водорослей? Спирогира имеет хроматофор в виде ленты, которая спиралью извивается у клеточных стенок. Улотрикс, как и спирогира, являющийся нитчатой многоклеточной водорослью, содержит хроматофор в виде кольца.
Хроматофоры зигнемы - в форме звездчатых телец. Найденные у диатомовых водорослей хроматофоры имеют вид зернышек, пластинок и так далее, и содержат пигменты бурого цвета, что придает водорослям желтоватую, желтовато-бурую или коричневую окраску. У сине-зелёных водорослей хроматофоров как таковых нет. Цветовые пигменты у них равномерно распределяются в протоплазме, минуя только центральную часть. Нужно заметить, что сине-зеленые водоросли на самом деле — колонии цианобактерий. У одноклеточных представителей протококковых водорослей хроматофор имеет один пиреноид. У более развитых колониальных форм, таких как водяная сеточка, клетки имеют рассеченные хроматофоры, находящиеся у стенок и много пиреноидов в них. У эвглены зеленой хроматофор выполняет функцию фотосинтеза, участвуя в процессе питания, как и у многих других водорослей.
Когда нет света, это удивительное существо способно питаться и как животное, перерабатывая растворенную в воде органику. Если же эвглена живет в темноте долго, то из её хроматофоров пропадает хлорофилл, делающий её способной к фотосинтезу и придающий окраску. В таком случае она теряет цвет. Хроматофоры у животных У животных хроматофоры - это меланофоры не путать с меланоцитами человека, это совсем другие клетки. Употребляют оба названия. Они участвуют в изменении окраски под воздействием внешних факторов. Эктоплазма хроматофора, определяющая его форму, крепится твердыми образованиями — фибриллами; она участвует в регуляции обменных процессов, а также может контактировать с нервной системой, в результате поступления из которой сигналов хроматофор начинает функционировать по-другому. Из всех хроматофоров только меланофоры имеют нервные окончания.
Так, известны многие виды животных, способных к мимикрии — изменению окраса в зависимости от фона и окружающих предметов. Медленные изменения цвета характерны для гусениц некоторых бабочек и ряда паукообразных. У головоногих моллюсков, амфибий, рептилий и ракообразных встречается быстрая перемена окраса, осуществляемая посредством перемещения пигментных зерен в хроматофорах. Спектр расцветок при этом может быть разнообразным.
Нейрохимические вещества, которые, как известно, перемещают пигмент, включают норадреналин через его рецептор на поверхности меланофоров Aspengren et al. Основными гормонами, участвующими в регуляции транслокации, являются меланокортины, мелатонин и меланинконцентрирующий гормон MCH , которые вырабатываются в основном в гипофизе, шишковидной железе и гипоталамусе соответственно. Эти гормоны могут также паракринно вырабатываться клетками кожи. Было показано, что на поверхности меланофора гормоны активируют специфические рецепторы, связанные с G-белком, которые, в свою очередь, передают сигнал в клетку. Меланокортины приводят к диспергированию пигмента, в то время как мелатонин и MCH вызывают агрегацию Logan et al.
Многочисленные рецепторы меланокортина, МСН и мелатонина были идентифицированы у рыб Logan et al. Было показано, что внутри клетки циклический аденозинмонофосфат цАМФ является важным вторичным посредником транслокации пигмента. Посредством механизма, который еще не полностью изучен, цАМФ влияет на другие белки, такие как протеинкиназа A, чтобы управлять молекулярными моторами, несущими пигмент, содержащие пузырьки, вдоль как микротрубочек, так и микрофиламентов Snider et al. Фоновая адаптация См. Также: Камуфляж Большинство рыб, рептилий и земноводных претерпевают ограниченное физиологическое изменение цвета в ответ на изменение окружающей среды. Этот вид камуфляжа, известный как фоновая адаптация », чаще всего проявляется в легком потемнении или осветлении тона кожи, чтобы приблизительно имитировать оттенок окружающей среды. Было продемонстрировано, что процесс фоновой адаптации зависит от зрения похоже, животное должно видеть окружающую среду, чтобы адаптироваться к ней Neuhauss 2003 , и что перемещение меланина в меланофорах является основным фактором изменения цвета Logan и др. У некоторых животных, таких как хамелеоны и анолисы, высокоразвитая фоновая реакция адаптации, способная очень быстро генерировать различные цвета. Они адаптировали способность изменять цвет в зависимости от температуры, настроения, уровня стресса и социальных сигналов, а не просто имитировать окружающую среду.
Хроматофоры головоногих моллюсков Колеидные головоногие моллюски имеют сложные многоклеточные «органы», которые они используют для быстрой смены цвета. Это особенно заметно у ярко окрашенных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Каждая хроматофорная единица состоит из одной хроматофорной клетки и множества мышечных, нервных, оболочечных и глиальных клеток Cloney and Florey, 1968. Внутри клетки хроматофора гранулы пигмента заключены в эластичный мешок, называемый цитоэластическим саккулюсом. Чтобы изменить цвет, животное искажает форму или размер саккулюса за счет сокращения мышц, изменяя его полупрозрачность, отражательную способность или непрозрачность. Это отличается от механизма, используемого у рыб, земноводных и рептилий, тем, что изменяется форма саккулюса, а не перемещение пигментных пузырьков внутри клетки. Однако достигается аналогичный эффект. Осьминоги оперируют хроматофорами в сложных волнообразных хроматических дисплеях, что приводит к множеству быстро меняющихся цветовых схем. Считается, что нервы, управляющие хроматофорами, расположены в головном мозге в том же порядке, что и хроматофоры, которые каждый из них контролирует.
Это означает, что образец изменения цвета соответствует модели активации нейронов. Это может объяснить, почему, когда нейроны активируются один за другим, изменение цвета происходит волнообразно Demski 1992. Подобно хамелеонам, головоногие моллюски используют физиологическое изменение цвета для социального взаимодействия. Они также являются одними из самых опытных в адаптации фона, имея способность с поразительной точностью подбирать цвет, узор, интенсивность и текстуру окружающей среды. Бактерии Хроматофоры также встречаются в мембранах фототрофных бактерий. Используемые в основном для фотосинтеза, они содержат пигменты бактериохлорофилла и каротиноиды Salton, 1987. У пурпурных бактерий, таких как Rhodospirillum rubrum, светособирающие белки присущи мембранам хроматофора. Однако у зеленых серных бактерий они организованы в специальные антенные комплексы, называемые хлоросомами Frigaard and Bryant 2004. Практическое применение В дополнение к фундаментальным исследованиям, направленным на лучшее понимание самих хроматофоров, клетки используются для прикладных исследовательских целей.
Например, личинки рыбок данио используются для изучения того, как хроматофоры организуются и взаимодействуют, чтобы точно сформировать регулярный узор с горизонтальными полосами, как у взрослых рыб Kelsh 2004. Это рассматривается как полезная модельная система для понимания паттернов в области эволюционной биологии развития. Биология хроматофора также использовалась для моделирования состояния или заболевания человека, включая меланому и альбинизм. Недавно ген, ответственный за меланофор-специфический золотой штамм рыбок данио, Slc24a5, было показано, что он имеет человеческий эквивалент, который сильно коррелирует с цветом кожи Lamason et al. Хроматофоры также используются в качестве биомаркера слепоты у хладнокровных животных, так как животные с определенными дефектами зрения не способны к фоновой адаптации к световой среде Neuhauss 2003. Считается, что человеческие гомологи рецепторов, которые опосредуют перемещение пигмента в меланофорах, участвуют в таких процессах, как подавление аппетита и загар, что делает их привлекательными мишенями для лекарств Logan et al. Поэтому фармацевтические компании разработали биологический анализ для быстрой идентификации потенциальных биологически активных соединений с использованием меланофоров африканской когтистой лягушки Jayawickreme et al. Другие ученые разработали методы использования меланофоров в качестве биосенсоров Andersson et al. Были предложены потенциальные военные применения изменения цвета, опосредованного хроматофорами, в основном как тип активного камуфляжа Lee 2005.
Филиппини, А. Суска и др. Меланофоры лягушки, культивируемые на флуоресцентных микрошариках: биосенсинг на основе биомимики. PMID 15967358. Проверено 6 августа 2008 г. Аспенгрен, S. Скёльд, Г. Кирога, Л. Мартенссон и М.
Норадреналин- и мелатонин-опосредованная регуляция агрегации пигментов в меланофорах рыб. Пигментная клетка Res 16: 59—64. PMID 12519126. Багнара, Дж. Цитология и цитофизиология немеланофорных пигментных клеток. Инт Рев Цитол 20: 173—205. PMID 5337298. Сравнительная анатомия и физиология пигментных клеток в тканях не млекопитающих в пигментной системе: физиология и патофизиология. Издательство Оксфордского университета.
ISBN 0195098617. Тейлор и М. Дермальный хроматофор. J Cell Biol 38: 67—79. PMID 5691979. Тейлор, Дж. Изменения цвета, необычные меланосомы и новый пигмент от листовых лягушек. Наука 182: 1034—5. PMID 4748673.
Клони Р. Ультраструктура хроматофорных органов головоногих моллюсков. Z Zellforsch Mikrosk Anat 89: 250—280. PMID 5700268. Дикон С. Динактин необходим для двунаправленного транспорта органелл. J Cell Biol 160: 297-301.
Разнообразие хроматофоров Существует несколько типов хроматофоров, каждый из которых выполняет свою конкретную функцию в изменении цвета. Меланофоры Меланофоры отвечают за образование и передвижение пигмента меланина, который придает коже животного цвет. У позвоночных, таких как рыбы и рептилии, меланин позволяет животному изменять свой цвет в соответствии с окружающей средой, помогая в защите или маскировке. Ксантофоры Ксантофоры содержат пигменты ксантина, каротиноиды и другие соединения, которые придают яркие желтые, оранжевые или красные оттенки. Ксантофоры распределены более равномерно по тканям и органам. Иридофоры Иридофоры обладают способностью отражать и изменять цвет благодаря анизотропии.
Тем не менее, существуют различия между меланофорами и меланоцитами. Цианофоры[ править править код ] В 1995 году было показано, что яркие голубые цвета некоторых видов мандаринок обусловлены циансодержащими биохромами, а не хемохромами. Данный пигмент, встречающийся у как минимум двух видов семейства Callionymidae , очень редок в животном мире, синий цвет обычно обусловлен наличием хемохроматиков. Эти данные позволяют говорить о наличии особого типа хроматофоров — цианофоров. Физиологическая смена цвета[ править править код ] Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофоров, что позволяет им менять цвет. Этот процесс, известный как физиологическая смена цвета, является хорошо изученным на примере меланофоров. Это обусловлено тем, что меланин является наиболее тёмным и заметным пигментом. У большинства вида, с относительно тонкой кожей, кожные меланофоры обычно имеют плоскую форму и покрывают большую площадь. У животных с толстой кожей, примером которых могут служить рептилии, кожные меланофоры часто объединяются в трёхмерные блоки с другими хроматофорами. Указанные кожные комплексы хроматофоров состоят из верхнего слоя ксантофора или эритрофора, следующего за ним иридофора и нижнего меланофорвого слоя, тяжи которого покрывают иридофоры [1]. Оба типа кожных меланофоров играют важную роль в процессе физиологической смены цвета. Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, таким образом, что когда пигмент распределён по всей клетке, кожа приобретает тёмную окраску. Когда пигмент сосредотачивается ближе к центру клетки, пигменты других хроматофоров выступают ближе к поверхности и кожа приобретает цвет. Аналогично, после того как меланин собирается в кожном хроматофорном комплексе, кожа приобретёт зелёный цвет, в результате фильтрации отражённого иридофорами света через слой ксантофоров.