Смотреть что такое «ХРОМАТОФОРЫ» в других словарях. это пигментсодержащие и светоотражающие клетки, встречающиеся у холоднокровных животных, таких как амфибии, рыбы, рептилии, ракообразные и головоногие.
Хроматофоры
Биология: что такое хроматофор? Объясните простым языком, всё что вы знаете о «Хроматофор». пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих. Что такое хроматофор? 4. Что такое пигменты? Биологические пигменты – это вещества, входящие в состав пластид и обладающие способностью окрашивать. Термин хроматофор происходит от древнегреческих слов греч. χρωμα, означающего «цвет» и греч. φορο, «несущий». Хроматофоры — пигментсодержащие или светоотражающие клетки у животных и человека (то же, что и пигментные клетки), либо пигменосодержащие внутриклеточные органеллы.
Для чего нужен хроматофор?
Хроматофоры — пигментсодержащие и светоотражающие клетки, присутствующие у земноводных, рыб, рептилий, ракообразных и головоногих. Узнай ответ на вопрос: Что такое хроматофор? Хроматофоры. (от греческого chroma, родительный падеж chromatos — цвет, краска и phoros — несущий), 1) органоиды водорослей, которые содержат пигменты, обеспечивающие фотосинтез.
Хроматофоры это в биологии что такое?
Они позволяют организмам приспосабливаться к окружающей среде, показывать свою силу и привлекательность, а также обеспечивать успешное размножение. Благодаря хроматофорам организмы могут выйти победителями в этой непрерывной борьбе за ресурсы и выживание. Коммуникация и территориальное поведение Хроматофоры играют важную роль в коммуникации и территориальном поведении животных. Они позволяют животным изменять цвет своей кожи или покрова для передачи определенных сигналов или выражения эмоций. Один из способов коммуникации с помощью хроматофоров — изменение окраски для подчеркивания своего статуса или установления границ территории. Некоторые животные могут использовать яркие цвета для предупреждения других о своей территории или о своей готовности к атаке. Также хроматофоры помогают животным притворяться или замаскироваться в окружающей среде.
Они могут изменять свой цвет для скрытия от хищников или для охоты. Некоторые хищные животные пользуются способностью менять окраску своей шкуры, чтобы поймать свою жертву врасплох. Территориальное поведение также может быть связано с ограничением доступа к определенной области или ресурсу. Животные используют хроматофоры для обозначения своей территории и предотвращения вторжения других особей. В целом, хроматофоры являются мощным инструментом для коммуникации и территориального поведения животных. Они позволяют им передавать информацию о своем статусе, подчеркивать свою угрозу или скрыться от опасности.
Установление связи между особями Хроматофоры, являясь специальными клетками, имеют важную роль в установлении связи между особями. У многих животных они служат средством коммуникации, которое позволяет им передавать информацию друг другу и окружающей среде. С помощью хроматофоров животные могут менять цвет своей кожи или шерсти, принимая различные окраски. Это позволяет им показывать свою степень возбуждения, находить потенциального партнера для размножения или отпугивать хищников.
Кроме того, сами хроматофоры могут опускаться в глубокие слои кожи или подниматься в поверхностные. Хроматофоры головоногих моллюсков Младенец каракатицы , использующий адаптацию фона для имитации местной окружающей среды Колеидные головоногие моллюски включая осьминогов, кальмаров и каракатиц имеют сложные многоклеточные органы, которые они используют для быстрой смены цвета, создавая широкий спектр ярких цветов и узоров. Каждая хроматофорная единица состоит из одной хроматофорной клетки и множества мышечных, нервных, глиальных клеток и клеток оболочки. Внутри клетки хроматофора гранулы пигмента заключены в эластичный мешок, называемый цитоэластическим саккулюсом. Чтобы изменить цвет, животное искажает форму или размер саккулюса мышечным сокращением, 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 нейрональной активации. 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. Они также являются одними из самых опытных в маскировке, имея возможность с поразительной точностью сопоставить как цветовое распределение, так и текстуру их местной окружающей среды. Транслокация пигмента Меланофоры рыб и лягушек — это клетки, которые могут изменять цвет за счет диспергирования или агрегации содержащих пигмент тел.
Многие виды способны перемещать пигмент внутри своих хроматофоров, что приводит к заметному изменению цвета тела. Этот процесс, известный как физиологическое изменение цвета , наиболее широко изучается у меланофоров, поскольку меланин является самым темным и наиболее заметным пигментом. У большинства видов с относительно тонкой дермой дермальные меланофоры имеют тенденцию быть плоскими и покрывать большую площадь поверхности. Однако у животных с толстым дермальным слоем, таких как взрослые рептилии, дермальные меланофоры часто образуют трехмерные единицы с другими хроматофорами. Эти дермальные хроматофорные единицы DCU состоят из самого верхнего слоя ксантофора или эритрофора, затем слоя иридофора и, наконец, корзинообразного слоя меланофора с отростками, покрывающими иридофоры. Оба типа меланофоров важны для физиологического изменения цвета. Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, поэтому, когда пигмент рассредоточен по клетке, кожа выглядит темной. Когда пигмент собирается по направлению к центру клетки, пигменты других хроматофоров подвергаются воздействию света, и кожа приобретает свой оттенок. Аналогичным образом, после агрегации меланина в DCU кожа становится зеленой из-за ксантофорной желтой фильтрации рассеянного света от слоя иридофора.
При рассеивании меланина свет больше не рассеивается, и кожа становится темной. Поскольку другие биохроматические хроматофоры также способны к транслокации пигментов, животные с несколькими типами хроматофоров могут генерировать впечатляющее множество цветов кожи, хорошо используя эффект разделения. Один меланофор рыбки данио, полученный с помощью покадровой фотографии во время агрегации пигмента Контроль и механика быстрой транслокации пигмента хорошо изучены у ряда различных видов, в частности у земноводных и костистых рыб. Было продемонстрировано, что процесс может находиться под гормональным или нейрональным контролем или и тем, и другим, и для многих видов костистых рыб известно, что хроматофоры могут напрямую реагировать на внешние раздражители, такие как видимый свет, УФ-излучение, температура, pH, химические вещества и т. Нейрохимические вещества, которые, как известно, перемещают пигмент, включают норадреналин через его рецептор на поверхности меланофора. Основными гормонами, участвующими в регуляции транслокации, являются меланокортины , мелатонин и меланин-концентрирующий 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, а мелатонин и MCH вызывают агрегацию.
Многочисленный меланокортин, MCH и мелатонина рецепторы были обнаружены у рыб и лягушек, в том числе гомолога из MC1R , в меланокортина рецептор известного регулировать кожи и цвет волос у людей. Было продемонстрировано, что MC1R необходим рыбкам данио для диспергирования меланина. Было показано, что внутри клетки циклический аденозинмонофосфат цАМФ является важным вторичным посредником транслокации пигмента. Через механизм, еще не полностью изученный, цАМФ влияет на другие белки, такие как протеинкиназа А, чтобы управлять молекулярными моторами, несущими пигмент, содержащие везикулы, вдоль как микротрубочек, так и микрофиламентов. 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. Например, одна из африканских лягушек может менять цвет на белый, желтый, оранжевый, коричневый, серый, красный, розовый и другие.
Напротив, каротиноиды метаболизируются и транспортируются к эритрофорам. Это было впервые продемонстрировано при выращивании нормально зеленых лягушек на диете каротин -сдержанных сверчков. Это заставляло лягушек казаться синими, а не зелеными. Иридофоры и лейкофоры Состав слоя лейкофора Иридофоры, иногда также называемые гуанофорами, представляют собой пигментные клетки, которые отражают свет с помощью пластинок кристаллических хемохромов, изготовленных из гуанин. При освещении они создают переливающиеся цвета из-за дифракции света внутри уложенных друг на друга пластин.
Ориентация схемы определяет характер наблюдаемого цвета. Используя биохромы в качестве цветных фильтров, иридофоры создают оптический эффект, известный как Тиндаля или Рэлеевское рассеяние , создавая яркий - синий или - зеленый цвета. Родственный тип хроматофора, лейкофор, встречается у некоторых рыб, в частности у tapetum lucidum. Как иридофоры, они используют кристаллические пурины часто гуанин для отражения света. Однако, в отличие от иридофоров, лейкофоры имеют более организованные кристаллы, которые уменьшают дифракцию. При наличии источника белого света они излучают белый свет. Как и в случае с ксантофорами и эритрофорами, у рыб различие между иридофорами и лейкофорами не всегда очевидно, но в целом считается, что иридофоры генерируют радужные или металлические цвета , тогда как лейкофоры дают светоотражающие белые оттенки. Меланофоры Внизу мутантная личинка рыбок данио, которая не может синтезировать меланин в своих меланофорах, вверху - немутантная личинка дикого типа Меланофоры содержат эумеланин , тип меланина , который выглядит черным или темно- коричневым из-за его светопоглощающих свойств. Он упакован в пузырьки, называемые меланосомами, и распределяется по клетке. Эумеланин образуется из тирозина в серии каталитических химических реакций.
Это сложное химическое соединение, содержащее звенья дигидроксииндола и дигидроксииндол-2- карбоновой кислоты с некоторыми пиррольными кольцами. Ключевым ферментом в синтезе меланина является тирозиназа. Когда этот белок является дефектным, не может образовываться меланин, что приводит к определенным типам альбинизма. У некоторых видов амфибий наряду с эумеланином содержатся и другие пигменты. Например, новый пигмент глубокого винного красного цвета был идентифицирован в меланофорах лягушек филломедузина. Впоследствии он был идентифицирован как димер птеридина , который накапливается вокруг ядра эумеланина, и он также присутствует у различных видов древесных лягушек из Австралии и Папуа-Новая Гвинея. Хотя вполне вероятно, что другие, менее изученные виды имеют сложные пигменты меланофоров, тем не менее верно, что большинство изученных на сегодняшний день меланофоров действительно содержат исключительно эумеланин. У людей есть только один класс пигментных клеток, эквивалентный млекопитающим. По этой причине, а также из-за того, что большое количество и контрастный цвет клеток обычно упрощает их визуализацию, меланофоры, безусловно, являются наиболее изученными хроматофорами. Однако существуют различия между биологией меланофоров и меланоцитов.
Пурпурно-полосатый dottyback, Pseudochromis diadema , образует свою фиолетовую полосу необычного типа. Цианофоры Почти все яркие синие цвета у животных и растений создаются структурной окраской , а не пигментами. Однако некоторые типы Synchiropus splendidus действительно обладают везикулами биохрома голубого неизвестной химической структуры в клетках, называемых цианофорами. Хотя они кажутся необычными в своем ограниченном таксономическом диапазоне, цианофоры а также другие необычные типы хроматофоров могут быть у других рыб и земноводных. Например, ярко окрашенные хроматофоры с неопределенными пигментами обнаружены как у ядовитых лягушек и стеклянных лягушек , так и у атипичных дихроматических хроматофоров, названных эритро-иридофорами.
Свет хламидомонаде нужен для осуществления процесса фотосинтеза. В клетке... Отвечает Никита Игумнов В каждой клетке имеется ядро и хроматофор, напоминающий по форме незамкнутое кольцо. Нить улотрикса растёт за счёт деления клеток. Большое количество...
Отвечает Руслан Алексеевич 22 окт. Отвечает Александр Гаджиев Таким образом в клетке хламидомонады можно выделить: ядро, жгутики, вакуоли, хроматофор, светочувствительный глазок, клеточную стенку. Питание водоросли... Отвечает Егор Миронов 6 авг. Именно он впитывает энергию лазера и разрушается, при этом... Отвечает Роман Акберов Хроматофором называется внутриклеточное образование различной формы у водорослей, в котором находится хлорофилл и другие пигменты. Жми и сдашь без проблем! Дима, Зачем нужен ёршик?! Хромацин от Оптисалт — хром, марганец и цинк. Зачем нужен и как применять?
Песенки Фортуны - Старые устройства - Песенки для детей Ура!
Хроматофор: объединение цветов в живых организмах
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. Поскольку другие биохроматические? Хроматофоры головоногих У двужаберных моллюсков имеются сложные органы, использующиеся ими для быстрой смены цвета.
Особенно отчётливо эта способность проявляется у ярко окрашенных кальмаров, каракатиц и осьминогов. Каждый хроматофорный комплекс состоит из одного хроматофора и многочисленных мышечных, нервных клеток, нейроглии и оболочки. Внутри хроматофора гранулы пигмента находятся в особом мешочке. Изменение цвета обеспечивается за счёт деформации этих мешочков, приводящей к изменению их оптических качеств. Этот механизм отличается от механизма физиологической смены цвета у рыб, земноводных и рептилий. Осьминоги проявляют способность управлять хроматофорами. Нервы, управляющие хроматофорами располагаются в головном мозгу в порядке, соответствующей распределению хроматофоров, которыми они управляют. Это предположение объясняет, почему при последовательном возбуждении нейронов, смена цвета имеет волновой характер.
Как и хамелеоны, головоногие используют физиологическую смену цвета для коммуникации. Кроме того, головоногие, с их поразительно точной способностью подстраиваться под цвет и текстуру окружающего фона, являются рекордсменами животного мира по мимикрии. Бактерии Также хроматофоры были обнаружены в мембранах фототрофных бактерий.
Клетки с хроматофорами ув. Cladophora arcta; то же ув. Achnanthes longipes. Неделящиеся и делящиеся хроматофоры и пиреноиды ув. Achnanthes subsessilis. Helminthicladia purpurea. Клетка с Х. Draparnaldia glomerata. Valonia macrophysa 800. Nemalion multifidum 800. Podosira Montagnei 800. Urospora mirabilis 400. Euglena viridis 800. Euglena oxyuris Х. Делящиеся Х. Porphyridium cruentum 1400. Batrachospermum moniliforme 1400. Зигота спирогиры Pohynchonema sp. Striatella unipunctata 400.
У некоторых животных хроматофоры имеют связь с нервной системой, и изменение цвета может быть контролируемо и осуществляться по команде. Например, определенные виды хамелеонов могут активировать определенные хроматофоры, чтобы показать свое настроение или намерение. Таким образом, Хроматофор — это сложная структура клеток, которая позволяет животным изменять свой цвет и приспосабливаться к окружающей среде. Точный механизм регуляции окрашивания до конца не изучен, но исследования в этой области продолжаются. Функции хроматофоров в животном мире Одной из основных функций хроматофоров является камуфляж. С их помощью животные могут принять внешность, сливающуюся с окружающим ландшафтом или другими объектами. Это позволяет им успешно и незаметно сокрыться от хищников или, наоборот, подстерегать свою жертву. Некоторые хамелеоны, осьминоги и бабочки, например, используют эту стратегию, чтобы избежать опасности. Кроме того, хроматофоры играют важную роль в привлечении партнера.
Каротиноиды , напротив, выделяются из пищи и накапливаются в эритрофорах. Этот факт был установлен впервые путём выращивания зелёных в норме лягушек на диете из сверчков, лишённых каротина. Отсутствие каротина в пище лягушек привело к отсутствию красно-оранжевой составляющей окраски эритрофоров. В результате лягушки приобрели вместо зелёной синюю окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Иридофоры и лейкофоры Иридофорами называются окрашенные клетки, которые отражают свет с помощью хемохромов из кристаллизованного гуанина. Дифракция падающего света на гранях гуаниновых пластин вызывает появление характерной переливающейся иридирующей окраски. Природа наблюдаемого цвета определяется ориентацией хемохрома[ источник не указан 2928 дней ]. В сочетании с биохромами, которые выступают в качестве светофильтров, иридофоры создают эффект Тиндаля , придавая тканям ярко-голубую или ярко-зелёную окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Меланофоры Меланофоры содержат эумеланин — разновидность меланина, пигмент чёрного или тёмно-коричневого цвета, обусловленного высокой светопоглощающей способностью. Эумеланин содержится в пузырьках, называемых меланосомами, и распределён по всему объёму клетки. Эумеланин синтезируется из тирозина в результате ряда последовательных катализированных химических реакций и представляет собой сложное химическое соединение состоящее из дигидроксииндола[ неизвестный термин ] и дигидроксииндол-2-карбоновой кислоты[ неизвестный термин ] с пиролловыми кольцами[ источник не указан 2928 дней ]. Основным ферментом в синтезе меланина служит тирозиназа. Нарушение функционирования тирозиназы приводит к альбинизму вследствие невозможности синтеза меланина. 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 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 Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофоров, что позволяет им менять цвет.
Хроматофор - это...
Что такое хроматофор и какую функцию выполняет. Смотреть что такое «ХРОМАТОФОРЫ» в других словарях. Хроматофоры -,. 1) то же, что пигментные клетки. 2) Включения в клеткахбольшинства водорослей и фотосинтезирующих бактерий, содержащие хлорофилл,каротиноиды и др. пигменты. обеспечивают фотосинтез. Научитесь определять, что такое и как работает хроматофор. Хроматофоры – это специализированные клетки, ответственные за изменение цвета у многих животных, улиток, рыб и рептилий. Что такое хроматофоры в биологии. В клетках живых существ содержатся различные органоиды (органеллы), имеющие разные функции. Хроматофоры – это органоиды клетки, расположенные в цитоплазме и придающие ей окраску. Хроматофоры, гетерогенные полуавтономные органеллы клеток водорослей, относящиеся к пластидам, специализированные для осуществления реакций.
Значение слова хроматофор. Что такое хроматофор?
При наличии источника белого света они производят белый блеск. Как и в случае с ксантофорами и эритрофорами, у рыб различие между иридофорами и лейкофорами не всегда очевидно, но обычно считается, что иридофоры генерируют радужные или металлические цвета, в то время как лейкофоры дают светоотражающие белые оттенки Fujii 2000. Меланофоры Меланофоры содержат эумеланин, тип меланина, который кажется черным или темно-коричневым из-за его способности поглощать свет. Он упакован в пузырьки, называемые меланосомами, и распределяется по клетке. Эумеланин образуется из тирозина в результате ряда катализируемых химических реакций. Это сложное химическое соединение, содержащее звенья дигидроксииндола и дигидроксииндол-2-карбоновой кислоты с некоторыми пиррольными кольцами Ito and Wakamatsu 2003.
Ключевым ферментом в синтезе меланина является тирозиназа. Когда этот белок является дефектным, не может образовываться меланин, что приводит к определенным типам альбинизма. У некоторых видов земноводных наряду с эумеланином упакованы и другие пигменты. Например, новый пигмент темно-красного цвета был идентифицирован в меланофорах филломедузиновых лягушек Bagnara et al. Впоследствии он был идентифицирован как птерородин, димер птеридина, который накапливается вокруг эумеланина.
Хотя вполне вероятно, что другие, менее изученные виды имеют сложные пигменты меланофоров, тем не менее верно, что большинство изученных на сегодняшний день меланофоров действительно содержат исключительно эумеланин. У людей есть только один класс пигментных клеток, эквивалент меланофоров у млекопитающих, для создания цвета кожи, волос и глаз. По этой причине, а также из-за того, что большое количество и контрастный цвет клеток обычно упрощает их визуализацию, меланофоры, безусловно, являются наиболее изученными хроматофорами. Однако есть различия между биологией меланофоров и меланоцитов. Цианофоры В 1995 году было продемонстрировано, что яркие синие цвета у некоторых видов мандариновой рыбы не создаются схемохромами.
Вместо этого ответственен голубой биохром неизвестной химической природы Fujii 2000. Этот пигмент, обнаруженный в пузырьках по крайней мере у двух видов каллионимидных рыб, очень необычен для животного мира, поскольку все остальные синие окраски, исследованные до сих пор, являются схематическими. Поэтому был предложен новый тип хроматофоров - цианофор. Хотя они кажутся необычными по своему таксономическому ограничению, могут быть цианофоры а также другие необычные типы хроматофоров у других рыб и земноводных. Например, ярко окрашенные хроматофоры с неопределенными пигментами наблюдались как у ядовитых лягушек, так и у стеклянных лягушек Schwalm et al.
Разработка Во время эмбрионального развития позвоночных хроматофоры являются одним из ряда типов клеток, генерируемых в нервном гребне, парной полосе клеток, возникающих на краях нервной трубки. Эти клетки обладают способностью мигрировать на большие расстояния, позволяя хроматофорам заселять многие органы тела, включая кожу, глаза, ухо и мозг. 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 и нервной трубкой. Исключением являются меланофоры пигментированного эпителия сетчатки глаза. Они не происходят из нервного гребня, вместо этого выход из нервной трубки создает глазной бокал, который, в свою очередь, формирует сетчатку.
Когда и как мультипотентные клетки-предшественники хроматофора называемые хроматобласты развиваются в свои дочерние подтипы - 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 такие факторы транскрипции, как Комплект,sox10, а также митф важны для контроля дифференцировки хроматофора Kelsh et al. Если эти белки дефектны, хроматофоры могут отсутствовать частично или полностью, что приводит к лейцистическому расстройству. Транслокация пигмента Многие виды обладают способностью перемещать пигмент внутри хроматофора, что приводит к заметному изменению цвета.
Этот процесс, известный как физиологическое изменение цвета, наиболее широко изучен у меланофоров, поскольку меланин - самый темный и наиболее заметный пигмент. У большинства видов с относительно тонкой дермой дермальные меланофоры имеют тенденцию быть плоскими и покрывать большую площадь поверхности. Однако у животных с толстым дермальным слоем, таких как взрослые рептилии, дермальные меланофоры часто образуют трехмерные единицы с другими хроматофорами. Эти дермальные хроматофорные единицы DCU состоят из самого верхнего слоя ксантофора или эритрофора, затем слоя иридофора и, наконец, корзинообразного слоя меланофора с отростками, покрывающими иридофоры Bagnara et al. Оба типа кожных меланофоров важны для физиологического изменения цвета.
Плоские кожные меланофоры часто перекрывают другие хроматофоры, поэтому, когда пигмент рассредоточен по клетке, кожа выглядит темной. Когда пигмент собирается по направлению к центру клетки, пигменты других хроматофоров подвергаются воздействию света, и кожа приобретает свой оттенок. Точно так же после агрегации меланина в DCU кожа становится зеленой из-за ксантофорной желтой фильтрации рассеянного света от слоя иридофора. При рассеивании меланина свет больше не рассеивается, и кожа становится темной. Поскольку другие биохроматические хоматофоры также способны к транслокации пигментов, животные с несколькими типами хроматофоров могут генерировать впечатляющий набор цветов кожи, хорошо используя эффект разделения Palazzo et al.
Контроль и механика быстрой транслокации пигмента хорошо изучены у ряда различных видов, особенно у земноводных и костистых рыб Deacon et al. Было продемонстрировано, что процесс может находиться под контролем гормонов, нейронов или и тем, и другим. 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.
Хамелеон, Chamaeleo calyptratus. Зелёный и синий цвета окраски образуются за счёт перекрывания различных хроматофоров. Ксантофоры и эритрофоры Ксантофорами называются хроматофоры, содержащие большое количество жёлтых пигментов. Хроматофоры, в которых преобладают красно-оранжевые каротиноиды называются эритрофорами[ источник не указан 2928 дней ]. Везикулы пузырьки , наполненные птиридином и каротиноидами могут встречаться в одной клетке, в таком случае её окраска определяется соотношением количества красных и жёлтых пигментов. Таким образом деление по цвету носит довольно условный характер.
Способность синтезировать птеридины из трифосфата гуанозина является характерным признаком хроматофоров, но ксантофоры, по всей вероятности, могут синтезироваться другими способами, что приводит к повышению содержания жёлтых пигментов. Каротиноиды , напротив, выделяются из пищи и накапливаются в эритрофорах. Этот факт был установлен впервые путём выращивания зелёных в норме лягушек на диете из сверчков, лишённых каротина. Отсутствие каротина в пище лягушек привело к отсутствию красно-оранжевой составляющей окраски эритрофоров. В результате лягушки приобрели вместо зелёной синюю окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Иридофоры и лейкофоры Иридофорами называются окрашенные клетки, которые отражают свет с помощью хемохромов из кристаллизованного гуанина. Дифракция падающего света на гранях гуаниновых пластин вызывает появление характерной переливающейся иридирующей окраски. Природа наблюдаемого цвета определяется ориентацией хемохрома[ источник не указан 2928 дней ]. В сочетании с биохромами, которые выступают в качестве светофильтров, иридофоры создают эффект Тиндаля , придавая тканям ярко-голубую или ярко-зелёную окраску[ источник не указан 2928 дней ]. Меланофоры Меланофоры содержат эумеланин — разновидность меланина, пигмент чёрного или тёмно-коричневого цвета, обусловленного высокой светопоглощающей способностью.
Эумеланин содержится в пузырьках, называемых меланосомами, и распределён по всему объёму клетки. Эумеланин синтезируется из тирозина в результате ряда последовательных катализированных химических реакций и представляет собой сложное химическое соединение состоящее из дигидроксииндола[ неизвестный термин ] и дигидроксииндол-2-карбоновой кислоты[ неизвестный термин ] с пиролловыми кольцами[ источник не указан 2928 дней ]. Основным ферментом в синтезе меланина служит тирозиназа. Нарушение функционирования тирозиназы приводит к альбинизму вследствие невозможности синтеза меланина.
Они отвечают за цвет кожи и глаз у холоднокровных животных и рождаются в нервном гребне во время эмбриогенеза. 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.
Также между пигментными зернами и другими структурами клеток могут происходить определенные химические реакции, влияющие на цвет. Хроматофоры являются удивительным адаптивным механизмом, позволяющим животным подстраиваться под окружающую среду и выполнять различные функции. Исследование хроматофоров помогает ученым понять механизмы эволюции и адаптации животных, а также может иметь практическое значение в области разработки новых технологий и материалов. Вам также может понравиться.