카멜레온이나 문어의 색의태는 어떤 원리인가요?
카멜레온과 문어는 주위의 환경에 맞춰서 의태합니다. 그래서 무심코 보면 정말 어딨는지 모를 정도인데 카멜레온이나 문어의 색의태는 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
카멜레온은 피부의 색소세포와 나노 결정 구조를 조절해 빛의 반사 파장을 바꾼답니다.
문어는 크로마토포어, 반사세포, 광수용세포를 활용해 색을 변화를 주죠
문어와 카멜레온의 색변화의 방식은 서로 다른 방식입니다.
카멜레온은 피부에 색소체와 이리도포어라는 특별한 세포를 가지고 있습니다.
색소체는 붉은색, 노란색, 갈색 등의 색소를 포함하고 있으며, 신경계의 신호에 따라 색소를 세포 안팎으로 이동시켜 색깔의 농도를 조절합니다.
이리도포어는 빛을 반사하는 구아닌 결정을 포함하고 있습니다. 카멜레온이 흥분하거나 기분이 바뀌면 이 결정 사이의 간격이 달라져서 푸른색이나 녹색과 같은 다양한 빛을 반사하게 됩니다. 이리도포어는 단순히 빛을 반사할 뿐만 아니라, 특정 색소체와 결합하여 더 다양한 색을 만들어내는 것입니다.
문어는 카멜레온보다 훨씬 더 복잡하고 정교한 방법으로 색을 변화시키는데, 문어의 피부에는 세 가지 종류의 세포가 있습니다.
색소포는 빨간색, 노란색, 검은색 등의 다양한 색소를 담고 있고, 각 색소포는 주변의 근육 섬유에 의해 조절되며, 근육이 수축하면 세포가 넓게 퍼져 색깔이 진하게 나타나고, 근육이 이완되면 세포가 수축하여 색이 옅어집니다.
이리도포어는 빛을 반사하는 단백질인 리플렉틴을 포함하고 있습니다. 이리도포어는 빛의 반사를 조절하여 금속성, 무지개 빛깔의 광택을 만들어내죠.
백반포는 그 이름처럼 백색을 반사하는 역할을 합니다. 주변의 빛을 무작위로 산란시켜 흰색을 띠게 만들며, 다른 색소포의 색을 더 밝고 선명하게 보이도록 만들죠.
문어는 이 세 가지 세포를 이용하여 주변 환경에 맞춰 색깔, 패턴, 심지어 피부의 질감까지도 바꿀 수 있는 것입니다.
카멜레온과 문어는 피부에 있는 '광결정'이라는 나노 구조의 간격을 조절하여 색을 바꿉니다. 이 광결정이 빛을 반사하고 굴절시키는 방식을 변화시켜 다양한 색을 표현합니다.
안녕하세요.
네, 질문해주신 것처럼 카멜레온과 문어가 보여주는 색 의태 현상은 단순히 피부에 색소만 있는 것이 아니라, 피부에 존재하는 특수 세포들의 다층적 구조와 신경·호르몬 조절에 의해 이루어집니다. 카멜레온의 피부는 여러 층의 특수 세포로 이루어져 있는데요, 멜라노포어는 검은색 계열 색소(멜라닌)를 포함한 세포로, 색소 입자를 확산시키면 피부가 어두워지고, 응축시키면 밝아집니다. 잔토포어는 각각 노란색, 붉은색 색소를 가진 세포로 피부의 기본적인 따뜻한 색을 만듭니다. 마지막으로 이리도포어는 가장 중요한 층으로, 구아닌 결정이 격자처럼 배열되어 있어 빛의 파장을 반사·굴절시킵니다. 카멜레온은 이 세포의 구조를 미세하게 조절해 반사되는 빛의 파장을 바꾸어 파란색·녹색·심지어 금속성 색까지 낼 수 있습니다. 즉, 카멜레온의 색 변화는 단순히 색소의 양에 의해 결정되는 것이 아니라, 피부 세포 결정 구조를 능동적으로 조절하여 빛의 간섭 효과를 바꾸는 것이 핵심인데요, 이 과정은 신경 신호와 호르몬에 의해 빠르게 일어납니다. 다음으로 문어나 오징어, 갑오징어 같은 두족류는 카멜레온보다 더 정교한 위장을 할 수 있는데요, 그 이유는 피부에 색소세포와 반사세포, 그리고 발광세포까지 갖추고 있기 때문입니다. 또한 문어의 경우 눈이 매우 발달해 주변 환경의 패턴과 색을 인식한 뒤, 뇌에서 즉시 신경 신호를 보내 피부 세포 배열을 바꾸므로, 색뿐 아니라 질감과 무늬까지 흉내 낼 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
카멜레온과 문어는 피그먼트세포와 반사세포를 조절하여 피부의 빛 반사나 흡수구조를 바꿔
주변색과 비슷하게 만드는 원리를 가지고있습니다.
그래서 주변빛이 무채색이라면 이들도 무채색의 빛을 띠게됩니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
카멜레온과 문어는 크로마토포어라는 피그먼트세포와 반사세포를 조절해서 피부의 색을바꿉니다.
신경이나 호르몬신호가 세포 내의 색소과립위치나, 구조배열을 변화시키면서
빛을 흡수하거나 반사시키는 패턴이 바뀌고, 주변 환경에 맞는 색과 무늬가 나타나는것입니다.