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¿Cómo cambian de color los camaleones?

En la piel del camaleón hay una capa superficial con bolitas de guanina que forman un cristal

fotónicoJUAN MANUEL GARCÍA-RUIZ 6 ABR 2015 - 12:04 CEST

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  Investigación científica

  Ciencia

Ejemplar de camaleón pantera `Furcifer pardalis´. / MARC STAUB

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Uno de los placeres que nos permitimos los científicos es recrearnos con la

lectura de un trabajo bien hecho por un colega. El último que acabo de

disfrutar ha sido publicado en la revista Nature Communications por

Michel Milinkovitch y un equipo interdisciplinar suizo y trata de los

camaleones, esos extraños animales a los que, de niños, admirábamos

absortos durante horas en las tardes del verano andaluz: sus globosos ojos

que se mueven independientemente, su larguísima, rápida y certera lengua

bífida y sobre todo esa asombrosa habilidad para cambiar el color de su

piel. De eso trata el trabajo del que les hablo, de cómo cambian el color de

su piel los camaleones. Les va a sorprender el mecanismo.

Hemos aprendido en el colegio y en la vida que el color de las cosas

depende de los materiales de los que están hechas. Aprendimos que el

cobre daba una llama azul, el sodio un amarillo intenso, y el estroncio un

escarlata inconfundible. Y sabemos que para teñir fibras, colorear

alimentos o fabricar pinturas utilizamos pigmentos minerales u orgánicos:

los ocres rojos y amarillos de los óxidos de hierro, la púrpura de las

mucosas de las caracolas del género Murex o de la anilina, el azul ultramar

del lapislázuli, el carmín del ácido carmínico de las cochinillas, el amarillo

cúrcuma o el rojizo de la henna, por poner algunos ejemplos.

Instalación de la exposición “Cristales: un mundo por descubrir”. (http://cristales2014.org/)

Todo eso que nos enseñaron es cierto. Efectivamente, las moléculas de los

pigmentos absorben determinadas longitudes de ondas del arco iris de

colores de la luz visible y reflejan otras, es decir, reflejan su color. Pero lo

nuevo que debemos aprender es que hay colores que no se deben a los

materiales que los componen sino a cómo están distribuidos los materiales

que los componen. Resulta que en la piel del camaleón pantera y de otros

camaleones existe una capa superficial con células que contienen unas

bolitas de guanina de una décima de milímetro. Lo sorprendente es que

esas bolitas se ordenan al tresbolillo formando un cristal en el que la

distancia entre las bolitas de guanina es similar a la longitud de onda de la

luz visible, es decir formando un cristal fotónico, un cristal que difracta la

luz visible. Cuando la luz incide sobre ese cristal se producen

interferencias que intensifican ciertas longitudes de onda, ciertos colores.

¿De que depende el color intensificado? Pues de la periodicidad del cristal

fotónico, de la distancia entre las bolitas de guanina.

Los camaleones no cambian de color para camuflarse sino para ligar y para pelearse"Cuando el camaleón está en calma, las bolitas de guanina forman una

malla cerrada y la luz que se refleja es azul. Cuando el camaleón macho

quiere atraer a una hembra o plantarle cara a un contrincante, estira la

piel y las bolitas de guanina se separan por lo que la luz reflejada es de

color rojo. Los colegas suizos lo han comprobado de una forma elegante.

Han practicado una biopsia en la piel de un camaleón cabreado (de piel

roja) y la han metido en una disolución salina: la sal provocó que las bolitas

de guanina se acercaran y la piel tornó a color verde. Este mecanismo es

extraordinariamente eficaz para cambiar el color pero no sirve para

proteger al animal de la insolación extrema en los desiertos donde vive.

Para redondear el trabajo, los colegas suizos han descubierto que por

debajo de esa capa de cristales fotónicos existe otra capa de células que

también tienen bolitas de guanina de mayor tamaño y más desordenadas

que absorbe en el infrarrojo cercano y que, por tanto, es un eficaz

termorregulador.

Hay colores que no se deben a los materiales que los componen sino a cómo están distribuidos los materiales"Sepan que los camaleones no cambian de color para camuflarse sino para

ligar y para pelearse, para lo de siempre. ¿Y a nosotros, para qué nos sirve

esto? Para aprender de la vida a fabricar cristales fotónicos, trajes de

camuflaje, tejidos inteligentes, etc… Los brillantes azules y verdes de las

alas de las mariposas tampoco se deben a pigmentos sino a la interferencia

de la luz visible con las microestructuras de las escamas de quitina que las

forman. Lo mismo ocurre con el color de las plumas de las aves, o con la

iridiscencia del nácar y del ópalo. Son los llamados colores estructurales,

una forma de colorear que la vida encontró hace millones de años y que

hoy tratamos de imitar en nuestras fábricas y laboratorios. Lo que ahora

nos han descubierto los colegas suizos es cómo los colores estructurales

pueden ser activamente controlados por un organismo vivo ¿Lo podremos

hacer nosotros?

Puesto a buscar aplicaciones quizás esto también sirva para que cuando

usted vea a un niño absorto ante un camaleón una tarde de verano le

pueda explicar de qué va la ciencia y cómo funciona la vida. No todo son

milagros de primavera.

Juan Manuel García-Ruiz es cristalógrafo y profesor de investigación delCSIC Y utor del

libro Descubrir: divertimentos y cavilaciones científicas