카멜레온이 본인이 처한 환경에 따라 몸 색을 바꾸는 과학적인 원리를 알고 싶어요 ^^
안녕하세요 ? 카멜레온은 자기가 놓여있는 환경에 따라서 본인의 몸 색을 바꾸는 대표적인 신기한 동물인데요, 이런 카멜레온이 이렇게 자기 몸 색을 요랫다 저랬다 하며 바꿀 수 있는 과학적인 원리가 궁금합니다 ~
안녕하세요.
카멜레온의 피부 색상 변화 메커니즘은 생물학적으로 고도로 복잡한 조절 시스템에 의해 이루어집니다. 이 변식 기능은 색소세포(Chromatophores), 이리도포어(Iridophores), 구형세포(Leucophores) 등 특수화된 세포들의 상호작용을 통해 구현됩니다. 각 세포는 카멜레온의 피부 아래 여러 층에 걸쳐 분포되어 있으며, 이들 세포의 동적인 조작을 통해 다양한 환경에 적응적으로 반응합니다.
색소세포는 멜라닌과 같은 색소를 함유하고 있으며, 이들의 밀도 조절을 통해 피부의 색상을 조정합니다. 멜라노포어(Melanophores)는 멜라닌을 포함하는 주요 세포로, 깊은 색상을 나타내는 데 기여합니다. 이리도포어는 빛을 반사하는 결정체를 포함하고 있어, 햇빛에 따라 반짝이거나 빛의 파장을 변형시키는 역할을 합니다. 구형세포는 더 깊은 층에 위치하며 주로 백색을 띠는 색소를 관리합니다.안녕하세요.
카멜레온은 빛에 따라서, 혹은 주위의 온도에 반응하여, 또는 자신의 의사를 표현하기 위해서 피부색을 수시로 변화시킬 수 있는데요, 이러한 현상이 가능한 이유는 '크로마토포어'를 가지고 있기 때문입니다. 크로마토포어란 색소를 움직이는 수축 섬유를 가진 피부세포를 말합니다. 크로마토포어는 피부의 색소를 옮길 수 있는 섬유들로 만들어져 있는데요, 이를 완전히 펼치면 원래 고유의 색이 드러나지만, 조금씩 수축할 경우에는 주변의 색소와 결합하면서 다른 색을 나타낼 수 있는 것입니다. 또한 완전히 수축했을 경우에는 카멜레온은 거의 투명한 색을 가지게 됩니다. 이때 카멜레온은 피부를 당기거나 느슨하게 하는 방법으로 바깥층에 있는 홍색소포(iridophore)에 있는 나노결정의 격자구조를 바꾸며, 결과적으로 이 과정을 통해 피부색을 변화시키게 되는 것입니다.
카멜레온의 피부색 변화는 크로마토포어라 불리는 특수한 세포에 의해 일어납니다. 이 세포들은 여러 층으로 구성되어 있으며, 각 층에는 서로 다른 색소와 결정 구조가 포함되어 있습니다. 카멜레온의 신경계가 자극을 받으면, 이 크로마토포어 세포들이 확장되거나 수축하여 서로 다른 색소 층이 드러나거나 가려집니다. 또한, 나노크리스탈로 이루어진 구아닌 결정의 격자 구조가 변화하면서 빛의 반사와 산란 패턴이 달라져 다양한 색상과 패턴을 만들어냅니다. 이러한 복잡한 메커니즘을 통해 카멜레온은 주변 환경에 따라 신속하게 피부색을 변화시킬 수 있으며, 이는 위장, 체온 조절, 그리고 의사소통의 목적으로 사용됩니다.
안녕하세요. 홍성택 전문가입니다.
카멜레온은 주변 환경이나 감정에 따라 신경계의 영향을 받아 크로마토포어의 색소를 조절하게 됩니다. 예를 들어, 주변이 녹색이면 녹색에 맞게 몸 색을 바꾸어 위협을 피하거나 먹이를 찾는 데 도움을 줍니다.
안녕하세요. 황정웅 전문가입니다.
카멜레온의 피부아래에는 나노단위의 크기로 격자모양을 하고 있는 결정들이 배열된 층이 있습니다.
이 층에 많은 근육세포들이 결합해 있으며 근육의 수축과 이완으로 격자의 구조를 조절할 수 있습니다.
격자의 구조와 간격에 의해 카멜레온에게 도달한 빛의 파장이 간섭되고 반사되면서 파장대역이 바뀌어 카멜레온의 피부에서 방출됩니다.
때문에 카멜레온은 다양한 색을 낼 수 있습니다.
이처럼 특정 색소가 없어도 색을 내는 것을 구조색이라고 하며,
새들의 깃털에서도 색소가 없지만 특정 색이 나타나는 현상을 관찰할 수 있습니다.
카멜레온의 색 변화 원리를 이용하여 색을 바꾸는 디스플레이가 개발되기도 했습니다.
안녕하세요. 김경태 전문가입니다.
카멜레온의 피부에는 여러 색소체 세포가 있어서, 이러한 세포들이 서로 다른 색을 나타내는 색소를 생성합니다. 이런 색소세포들은 신경계통과 호르몬의 영향을 받아 색을 변화시키는데, 각각의 색소세포들이 활성화되거나 비활성화되면 카멜레온의 몸 색이 변하는 것입니다.
카멜레온은 이렇게 색소체 세포들을 조절하여 주변 환경이나 감정에 따라 몸 색을 바꿀 수 있습니다. 예를 들어, 위험을 감지하면 몸 색을 어둡게 하거나, 새로운 파트너를 찾을 때는 밝은 색을 나타낼 수 있습니다. 이러한 색변화는 주로 카멜레온의 소셜 신호나 환경 적응에 도움을 줍니다.
카멜레온의 변색은 피부 속 크로마토포어(chromatophore)라는 특수한 세포로 인해 가능합니다.
이 세포 안에는 다양한 색소가 들어 있습니다.
그 중 멜라닌은 검은색과 갈색을 담당하여 어두운 색을 만들어내며 크산토필은 노란색과 붉은색을 담당하여 밝고 따뜻한 색을 만들어내고 구아닌은 빛을 반사하여 은색이나 푸른색을 만들어냅니다.
이러한 색소들이 크로마토포어 안에서 퍼지거나 모이면서 피부의 색깔이 변하게 되는 것이죠. 비유하자면 그림의 물감을 섞어 다양한 색을 만들어내는 것과 비슷하다고 할 수 있습니다.
이러한 변색은 다양한 요인에 의해 유발됩니다.
가장 일반적인 요인으로, 카멜레온은 주변의 빛, 온도, 배경 등에 따라 몸 색깔을 맞춥니다. 또 카멜레온은 기분에 따라서도 색깔이 변하기도 하며 다른 개체에게 다양한 신호를 보내기 위해 바뀌기도 합니다.
하지만 카멜레온의 변색 과정은 매우 복잡하며, 아직 완전히 밝혀지지 않은 부분도 많습니다.
그렇지만 간단하게나마 그 과정을 설명드리면 카멜레온의 눈은 주변의 빛을 감지하고 이 정보를 뇌로 전달하고 뇌는 받은 정보를 바탕으로 색소 세포에 신호를 보냅니다. 그럼 색소 세포는 신호에 따라 수축하거나 확장하면서 색소를 이동시키고 색소의 이동에 따라 피부의 색깔이 변하게 되는 것입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 카멜레온이 피부색을 자유자재로 바꿀 수 있는 이유는 색소를 움직이는 수축 섬유를 가진 피부 세포를 가지고 있기 때문입니다. 이 피부 세포의 이름은 "크로마토포어"입니다. 감사합니다.