Descritos pelo filósofo grego Aristóteles, já no século 4 a.C., os camaleões sempre exerceram fascínio com sua capacidade de exibir uma complexa e rápida mudança de cores durante as interações sociais. Agora, um estudo realizado por cientistas da Universidade de Genebra (Suíça) desvendou os detalhes dos mecanismos que regulam o fenômeno. A nova pesquisa mostra que a mudança de cor não se dá pelo acúmulo e dispersão de pigmentos, como ocorre com outros animais, mas por uma mudança estrutural em minúsculos cristais existentes nas células da pele do camaleão.
O estudo, da equipe liderada por Michel Milinkovitch e Dirk van der Marel, foi publicado nesta terça-feira, 10, na revista científica Nature Communications.
Até agora, a ciência conhecia bem os mecanismos responsáveis pelo escurecimento da pele desses répteis, mas a capacidade de transição rápida de uma cor vívida para outra ainda permanecia um mistério. Reunindo conhecimentos da biologia evolutiva e da física quântica, os cientistas concluíram que o animal muda de cor regulando ativamente nanocristais existentes em células da camada superficial da sua pele.
Esses nanocristais se dispõem de maneira organizada, formando uma espécie de "grade" dentro de certas células, conhecidas como iridóforos, que têm a propriedade de refletir as ondas de luz de diferentes comprimentos. Excitando ou relaxando a pele, o camaleão muda o arranjo estrutural dos nanocristais, levando à mudança de cores.
Os cientistas descobriram ainda que, em uma camada mais profunda da pele, os iridóforos têm nanocristais maiores e menos organizados, que não refletem a luz visível e sim a luz infravermelha. Segundo eles, isso significa que o fenômeno não serve apenas para interação social e camuflagem, mas também para proteção térmica.
Embora tenham em sua pele pigmentos vermelhos, amarelos e marrons, os camaleões, graças aos iridóforos, também têm uma "cor estrutural" azul, de acordo com o cientista. "As cores são geradas sem pigmentos, por meio de um fenômeno de interferência óptica. Elas resultam de interações de certos comprimento de ondas de luz com essas estruturas nanoscópicas, que são como pequenos cristais presentes na pele dos répteis", afirmou Milinkovitch.
Método. Usando um método conhecido como videografia de alta velocidade, os cientistas observaram que, quando o camaleão está calmo, a grade de nanocristais se organiza em uma rede densa, refletindo comprimentos de onda que vão do azul ao verde. Quando ele está excitado, a grade de nanocristais se afrouxa, permitindo a reflexão de outras cores, como o amarelo, o laranja e o vermelho.
Assim, segundo Milinkovitch, isso confirmou que a mudança de cores é resultado de alterações nos comprimentos de onda que são refletidos pela pele - e não do aumento ou diminuição nas proporções de pigmentos. Analisando a pele dos camaleões com microscopia eletrônica, a equipe demonstrou que, quando o animal está em repouso - e ostentando uma cor azul ou verde -, nos iridóforos da camada superficial, os nanocristais ficam cerca de 30% mais próximos do que quando os animais estão excitados, adquirindo várias outras cores.
De acordo com o pesquisador, a organização da "grade" de cristais é semelhante à das nanoestruturas ópticas artificiais conhecidas como cristais fotônicos - que têm aplicação em várias tecnologias e afetam o movimento dos fótons, assim como os semicondutores afetam o movimento dos elétrons.
Novidade evolutiva. Segundo Milinkovitch, a organização dos iridóforos em duas camadas superpostas é uma novidade evolutiva que permite aos camaleões uma mudança de cor incrivelmente rápida e eficiente, que não poderia ser explicada apenas com os pigmentos. Algumas espécies, como o camaleão-pantera - a que foi utilizada no estudo -, conseguem efetuar e reverter essas mudanças de cores em um ou dois minutos, para cortejar uma fêmea, ou competir com um macho - além de usar os mesmos mecanismos para se camuflar e se proteger do calor.
Nas próximas pesquisas, de acordo com Milinkovitch, a equipe irá explorar os mecanismos moleculares e celulares que permitem que o camaleão controle a geometria das grades de nanocristais.
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