Bukalemunlar Nasıl Renk Değiştirir?

Bukalemunların bulundukları çevreye uyum amacıyla renklerini değiştirebileceklerine dair yanlış bir kanı vardır. Aslında durum böyle değildir.

Bir bukalemun durağanken yeşildir, yani yapraklı çevresiyle doğalında bir uyum halindedir. Ama erkek bukalemunlar, bir dişinin ya da rakip erkeğin varlığında uyarılarak burada gösterildiği gibi renk değiştirir. 

Bir bukalemun, daha uyarılmış bir hale geldikçe rengi daha sarı, turuncu ve kırmızı olur Yani çevresindeki renge uyum sağlamak yerine daha görünür bir hale geliyor. Peki bukalemunlar renklerini nasıl değiştirirler?

Yıllar boyu bu renk değişimi için yalın, oturmuş bir mekanizmanın var olduğunu düşündük. Bukalemunların derilerinde renkli pigmentler barındıran farklı hücreler bulunur. Bazıları sarıdır, bazıları kırmızıdır ve bazıları da koyu melanin pigmentini içerir. Bukalemunların ve diğer birçok hayvanın hücrelerinin parmaksı uzantılarından melanin salgılayarak daha koyu bir tona döndüğü bilinir. Pigmenti bir noktada yoğunlaştırarak tekrar daha açık bir hale döner.                

Bukalemunların bu pigmentleri hücrelere göndererek aynı şekilde sarı, turuncu ve kırmızı renklerini aldıkları sanılıyordu. Ama Cenova Üniversitesi'nden fizikçi ve biyologlardan oluşan grupların yeni bir araştırması bunun yanlış olduğunu gösteriyor. 

İlk ipucu şu ki bukalemunlarda herhangi bir yeşil pigmenti bulunmamakta. Yeşil renk gerçekte iki farklı mekanizmayla oluşur: pigment rengi ve yapısal renk. Sarı pigment hücrelerinin altındaki bir kafeste sistemli bir şekilde dizili bulunan 130 nm boyutunda minik kristaller var. Işık bu kristallerde kırınıma uğrar, aralarındaki boşluktan dolayı mavi ışık yapısal olarak girişime uğrayıp güçlü bir şekilde yansır. Oysa diğer renkler yansımaz.  

Burrard-Lucas Photography

Bu, bir morfo kelebeğinin kanadının hareket ettikçe yanardöner mavi bir renk oluşturmasına çok benzerdir. Herhangi bir mavi pigment yoktur, tek bir renk için güçlü bir yansıtıcı görevi yapan nano ölçekte düzenli bir yapı vardır sadece. Yani bir bukalemunun yeşil görünmesinin nedeni pigmentten gelen sarı ışık ve onun altındaki kristal yapıdan yansıyan mavi ışığın kombinasyonudur.             

Peki bukalemunlar bu yeşil rengi turuncuya ve kırmızıya nasıl çevirir? Önceden renk değişiminin, renkli hücrelerdeki ayrışan pigmentlerle sağlandığı sanılıyordu. Ama bilim insanları, değişen şeyin aslında alt taraftaki kristaller olduğunu buldular.

Bukalemunlar kristaller arasındaki mesafeyi arttırarak hangi rengin seçilerek yansıtılacağını değiştirebilirler. Kristaller arasındaki daha büyük boşluklar daha uzun dalga boylarını yansıtmada daha iyidir. Yani aralık arttıkça renk maviden yeşile, sarıya, turuncuya ve kırmızıya doğru değişir. Bilim insanları durağan yeşil bukalemunlar ile uyarılmış sarı bukalemunların deri örneklerini karşılaştırdılar. Ve buldular ki uyarılmış bukalemunda kristaller arası boşluk çok daha fazla.             

Burada tek bir hücrenin büyütülmüş hali ile hücrenin yansıttığı rengin maviden yeşile, yeşilden sarıya, turuncuya ve kırmızıya değişimini görebilirsiniz. Buna ek olarak, aralarındaki mesafe azalırken kristallerden yansıyan ışığı gösteren bir bilgisayar simulasyonu da bu gözlemlerle birebir uyuşmakta. Dahası, deriye uygulanan fiziksel basınç kristallerin sıkışmasına yol açarak daha çok mavi yansıtmasına neden oluyor. Bu basınç kaldırılınca kristaller tekrar genleşerek daha fazla yeşil ışık yayar.   

Derilerinin altında, kristal barındıran bir diğer hücre katmanı söz konusu olunca bir bukalemunun derisinin yapısı daha da büyüleyici hale gelir. Ama bu kristaller daha büyüktür, daha aralıklıdır ve daha düzensizdir. Bunun anlamı, spekturumun kızılötesi kısmında daha uzun dalga boylu yansıtma yaptıklarıdır ve daha geniş bir aralıktaki dalga boylarını yansıtırlar. Bu bukalemunlar parlak güneşli habitatlarda yaşadıkları için bu katmanın görevinin güneşten gelen ısıyı yansıtmak olabileceği düşünülmektedir. Yani erkek bukalemunlar kırmızı ve sarı pigmentler salarak renklerini değiştirmezler. Onun yerine daha harika bir şey yaparlar. Onlar, görünür spektrum dahilindeki yapısal renkleri oluşturmak adına nano ölçekli kristaller arasındaki mesafeyi bizzat ayarlarlar.          

Bana göre şaşırtıcı olan şey şu ki, bugün ve bu çağda bukalemunların renklerini nasıl değiştirdiklerini biliyoruz sanıyorduk. Ama aslında neler olup bittiği sorusunun cevabını bize fizikçi ve biyologların ortaklaşa çalışması verdi.              

Destek Olun

Bu video, Veritasium tarafından hazırlanmış, Evrim Ağacı tarafından altyazılandırılmıştır. Eğer içeriği beğendiyseniz, orijinal kaynağa destek olmak için, lütfen YouTube kanalına gidip videolarını beğenmeyi unutmayın.

Veritasium kanalının bu videosunu orijinal dilinde ve İngilizce alt yazılı olarak buradan seyredebilirsiniz: