Zmiana kolorów u ośmiornic ma nieoczekiwane zastosowanie. To ich wynalazek

Ciekawe badania na temat użycia zmiany kolorów przez głowonogi przynosi "Journal of Materials Chemistry". Czytamy tu, że chromatofory głowonogów zawierają fotosensybilizujące nanostruktury, które mogą ułatwiać wyczuwanie światła i reakcję skóry na światło.

O tym, że głowonogi takie jak ośmiornice, kałamarnice czy kalmary stosują zmianę barw, wiemy doskonale. Co więcej, te mięczaki są mistrzami w tym zakresie. Potrafią zmienić barwy na sygnał, dostosowując się do otoczenia albo sygnalizując swoje emocje. I właśnie kamuflaż oraz emocje uznawaliśmy dotąd za główny powód stosowania takich rozwiązań.

Głowonogi posługują się chromatoforami, komórkami zawierającymi żółte, pomarańczowe, czerwone, brązowe i czarne pigmenty. Większość gatunków tych bezkręgowców posługuje się zaledwie trzema barwami z tej listy, a niektóre tylko dwoma. Pozwala to jednak kontrolować ubarwienie ciała w danym momencie. Poza tym mięczaki sięgają po inne zmieniające kolor komórki jak refleksyjne irydofory i białe leukofory. To daje im kombinację niepodrabialną w świecie zwierząt i niedoścignione mistrzostwo w zmianie barw.

Pod wodą można łatwo zaobserwować, że głowonogi używają takich zmian do komunikacji z innymi osobnikami, w tym ostrzeżeń. Dzięki nim kamuflują swoją obecność, a teraz dochodzi ta nowa opcja, którą możemy porównać do naszej fotowoltaiki.

Panele fotowoltaiczne wykorzystywane przez ludzi zdają się naszym genialnym wynalazkiem, ale tak nie jest. Przyroda stosuje takie rozwiązania od lat, nawet milionów lat, bo przecież o reakcję cieplną na promieniowanie słoneczne podejrzewamy wielkie płyty znajdujące się na grzbietach jurajskich stegozaurów. Głowonogi są grupą zwierząt znacznie starszą niż dinozaury i zapewne stosują fotowoltaikę od paleozoiku.

Naukowcy z Northeastern University w USA zbadali głowonogi i stworzyli model paneli słonecznych bazujący na chromatoforach używany przez jeden z gatunków tych mięczaków, jakim jest kalmar długopłetwy. To bardzo często poławiany gatunek kałamarnic, mieszkający w północnym Atlantyku. Osiąga 50 cm długości i jest mistrzem zmiany barw.

Eksperymenty wykazały, że chromatofory tego kalmara są w stanie gromadzić energię z promieniowania słonecznego i przekazywać ją dalej. Przetwarzają światło słoneczne na energię. Zwierzę stosuje fotowoltaikę. Jak mówią naukowcy, pewne części chromatoforów zamykają układ w ciele zwierzęcia i autentycznie zasilają je energią. System wydaje się bardzo wydajny, bowiem zasila zwierzę nawet na większych głębokościach, gdzie dociera mniej światła słonecznego. To skłania do refleksji, gdyż możliwe, że patenty głowonogów pozwolą nam stworzyć lepsze panele fotowoltaiczne niż stosowane obecnie.

W badaniach na temat głowonogów czytamy: "Zwierzęta te mogą wyczuwać i reagować na zmiany w swoim otoczeniu, wykorzystując kombinacje pigmentów, białek i/lub nanostruktur, które są w warstwowych organach optycznych ich tkanki skórnej. Spośród tych organów chromatofor działa jako dynamiczny filtr optyczny, który nadaje szybkie i adaptacyjne zmiany kolorowi i wzorom prezentowanym w skórze głowonogów. Chromatofory zawierają pigmentowane granulki, ale mamy bardzo niewiele informacji na temat tego, czy ich funkcja wykracza poza pigmentację. Badania wykazały, że po wystawieniu na działanie symulowanego światła słonecznego mamy do czynienia z przenoszeniem ładunku w urządzeniach zawierających granulki i dzieje się to pod wpływem światła. To odkrycie jest pierwszym, które sugeruje, że te biomateriały działają jako coś więcej niż tylko barwniki".