長期以來，變色龍改變顏色的神奇能力一直令人著迷，但現在蜥蜴的秘密被揭開了：一項新的研究發現，變色龍可以透過調整皮膚內一層特殊的細胞來快速改變顏色。
研究人員發現，與其他可以改變顏色的動物（如魷魚和章魚）不同，變色龍不會透過在皮膚細胞內積累或分散色素來改變它們的色調。相反，蜥蜴依賴於影響光線在其皮膚上反射的結構變化。
為了研究爬行動物如何改變顏色，研究人員研究了五隻成年雄性、四隻成年雌性和四隻幼年豹紋變色龍（Furcifer pardalis），這是一種生活在馬達加斯加的蜥蜴。科學家發現，變色龍有兩層疊在一起的厚厚的虹彩細胞——含有色素並反射光的虹彩細胞。[檢視變色龍變色的照片]
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虹彩細胞包含不同大小、形狀和組織的奈米晶體，這是變色龍顏色劇烈變化的關鍵，研究人員說。變色龍可以透過放鬆或興奮皮膚來改變上層細胞的結構排列，從而導致顏色變化，他們發現。例如，一隻雄性變色龍在樹枝上閒逛時可能處於放鬆狀態，而在看到競爭對手雄性時則處於興奮狀態。
“當皮膚處於放鬆狀態時，虹彩細胞中的奈米晶體彼此非常接近——因此，細胞會特別反射短波長，例如藍色，”該研究的資深作者、瑞士日內瓦大學的遺傳學和進化教授米歇爾·米林科維奇（Michel Milinkovitch）說。
另一方面，米林科維奇在電子郵件中告訴《生命科學》，當皮膚變得興奮時，相鄰奈米晶體之間的距離會增加，並且每個虹彩細胞（其中包含這些奈米晶體）會選擇性地反射更長的波長，例如黃色、橙色或紅色。但變色龍並不總是藍色。蜥蜴的皮膚還含有黃色色素，藍色與黃色混合會變成綠色，這是一種“隱蔽”的顏色，可以使它們在樹木和植物中偽裝起來，米林科維奇說。
研究人員在研究中寫道，“紅色皮膚的色調在興奮期間不會發生劇烈變化，但其亮度會增加。”
此外，研究人員還發現了一層更深更厚的皮膚細胞，可以反射大量的近紅外陽光。雖然這些細胞似乎不會改變顏色，但研究人員表示，它們有可能幫助變色龍反射熱量並保持涼爽。
研究人員使用多種方法研究虹彩細胞。他們使用高解析度攝像技術拍攝了變色龍的顏色變化，並建立了數值模型來預測奈米晶體應如何反射光線。
米林科維奇說：“結果與我們（在現實生活中）觀察到的結果完全一致。”
研究人員還透過將細胞置於不同濃度的溶液中來操縱細胞，這導致細胞膨脹或收縮。米林科維奇說，這些改變改變了奈米晶體之間的距離，並改變了它們的可見顏色，正如研究人員預測的那樣。
然而，只有成年雄性變色龍才會改變顏色，尤其是在他們看到想要趕走的競爭對手雄性變色龍，或者想要吸引的雌性變色龍時，米林科維奇說。他說，雌性和幼年變色龍的顏色比較暗淡，並且虹彩細胞的上層非常薄。
米林科維奇說，這些發現可能有助於工程師和物理學家在新技術中複製變色龍的變色能力，例如消除反射的電器。
該研究今天（3月10日）線上發表在《自然通訊》雜誌上。
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