变色龙（chameleon）是一种神秘的动物，它们能随环境变换身体的颜色。
它们究竟是如何改变身体颜色的，这一直是一个谜。最近，科学家终于揭开了它的变色之谜！秘密就隐藏在它们皮肤中的一种特殊细胞中。这个研究成果在线发表在3月10日的Nature Communications上。
我们知道，乌贼和章鱼也会变色。它们变色是通过增加或减少皮肤中的色素浓度来实现。然而，变色龙则另辟蹊径。科学家们发现，变色龙依靠的是皮肤上一种反射光线的特殊结构。
为了搞清楚变色龙的变色机制，科学家研究了5只成年雄性变色龙、4只成年雌性变色龙和4只年幼的豹变色龙。豹变色龙是一种生活在马达加斯加的变色龙。科学家发现，变色龙皮肤中有两层厚厚的虹色细胞（iridophore cells），重叠在一起。虹色细胞是一种含有色素、能反射光线并发出彩虹色光芒的细胞。
科学家说，虹色细胞中含有许多不同形状、尺寸和组合的纳米晶体，这是变色龙变色的关键。变色龙可以放松或绷紧皮肤，从而改变表层细胞中纳米晶体的排列，导致色彩的改变。比如说，一只雄性变色龙懒洋洋地趴在树枝上时，可能皮肤处于放松状态，而当另一只雄性竞争者出现时，它就会立刻进入兴奋状态，皮肤也紧绷起来。
论文的作者之一、瑞士日内瓦大学的Michel Milinkovitch教授说，当变色龙皮肤放松时，虹色细胞中的纳米晶体彼此靠得很近，这样，细胞就容易反射短波长的光线，比如蓝色。而当皮肤变的紧绷时，纳米晶体之间的距离增大了，虹色细胞就更容易反射波长较长的光线，比如黄色、橙色和红色。但是变色龙并不总是蓝色的。它的皮肤中还含有一种黄色的色素，当蓝色和黄色混合时，就变成绿色，使得它们可以隐蔽在树叶中。
一只雄性变色龙，从绿色变成黄色。Credit: Michel Milinkovitch
研究者写道：“在兴奋状态下，红色的色调并不会改变太多，但是红色的亮度会增加。”
与此同时，他们还发现，变色龙还有一层更厚的皮肤细胞，能反射大量的近红外线。这些细胞对变色没有贡献，但是可以帮助变色龙反射走多余的热量，保持凉爽。
在这个研究中，科学家用了很多方法。比如说，他们用高分辨率的相机拍下了变色龙变色的过程，建立了大量模型来模拟纳米晶体反射光线的机制。他们还将变色龙皮肤上的虹色细胞放入溶液，通过改变溶液的浓度，观察细胞肿胀或收缩时的色彩变化。这些实验都证明，他们的理论是正确的。
不过，只有成年雄性变色龙才会变色，特别是当它们遇到一只不识时务的雄性竞争者，或一只风姿卓约的雌性变色龙时。雌性变色龙和幼年变色龙的颜色都很暗淡，这是因为它们表层皮肤中的虹色细胞很少。
所以，变色龙是纳米级的调色师哦！这个发现有助于帮助工程师、物理学们进行仿生设计。
来源：《科学世界》
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