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DIVULGACIÓN

¿Cómo cambian de color los camaleones?

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

Ejemplar de camaleón pantera `Furcifer pardalis´.
Ejemplar de camaleón pantera `Furcifer pardalis´.

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) ampliar foto
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 del CSIC Y utor del libro Descubrir: divertimentos y cavilaciones científicas