Изменение окраски к изменению окраски тела свойственна многим беспозвоночным, в том числе насекомым, ракообразным и моллюскам. Палочник Dixippus на зеленом фоне кажется зеленым, а на более темном напоминает палочку, как бы покрытую корой. У палочников, как и у многих других организмов, изменение окраски тела в зависимости от окраски фона – одно из главных средств защиты, позволяющее животному ускользнуть от внимания хищника.
В организме беспозвоночных к изменению окраски тела, вырабатываются гормоны, стимулирующие движение и перегруппировку гранул пигментов. Как в светлое, так и в темное время суток, зеленый пигмент распределен в хроматофорах равномерно, поэтому в дневные часы палочник окрашен в зеленый цвет. Гранулы же коричневого и красного пигментов в условиях освещенного фона сгруппированы по краям клетки. При наступлении темноты или снижении освещенности происходит рассеивание гранул темных пигментов и насекомое приобретает окраску коры деревьев. Реакция хроматофоров вызывается нейрогормоном, выделяемым мозгом в ответ на изменение освещенности фона. Под действием света этот гормон поступает в кровь и доставляется ею к клетке-мишени. Другие гормоны насекомых, регулирующие перемещение пигментов, поступают в кровь из прилежащих тел и из ганглия (нервного узла), расположенного под пищеводом.
Ретинальные пигменты сложного глаза ракообразных тоже перемещаются в ответ на изменение освещенности, и эта адаптация к свету подчинена гормональной регуляции. Кальмары и другие моллюски также имеют пигментные клетки, реакция которых на свет регулируется гормонами. У кальмара хроматофоры содержат синий, пурпурный, красный и желтый пигменты. При соответствующей стимуляции его тело может принимать различную окраску, что дает ему возможность мгновенно при к окружающей среде.
Механизмы, управляющие перемещением пигментов в хроматофорах, различны. У осьминога Eledone в хроматофорах имеются волокна сокращаться в ответ на действие тирамина – гормона, вырабатываемого слюнной железой. При их сокращении область, занимаемая пигментами, расширяется и тело осьминога темнеет. При расслаблении волокон в ответ на действие другого гормона, бетаина, эта область сокращается и тело светлеет.
Иной механизм перемещения пигментов обнаружен в клетках кожи насекомых, в клетках сетчатки некоторых ракообразных и у холоднокровных позвоночных. У этих животных пигментные гранулы связаны с высокополимерными белковыми молекулами, которые переходить из состояния золя в гель и обратно. При переходе в состояние геля объем, занимаемый белковыми молекулами, уменьшается и пигментные гранулы собираются в центре клетки, что наблюдается в темновой фазе. В световой фазе белковые молекулы переходят в состояние золя; это сопровождается увеличением их объема и рассеиванием гранул по всей клетке.
Перед человечеством всегда стояло и стоит сейчас множество важнейших вопросов – как справится с неизлечимыми болезнями, как победить голод, как жить вечно, как дышать под водой. Как ответить на них? Только наблюдая за природой, за животными, растениями и прочими организмами можно получить ответ на эти вопросы. Например, в середине века появилась отдельная биологическая дисциплина – генетика. Это наука о строении гена, кусочке информации, записанной на хромосоме, как фильм записан на CD-носителе. Наука позволяет понять, от чего зависит продолжительность жизни (от количества раз, которое будет воспроизведена клетка организма), какие болезни есть у данного индивидуума (например, был найден ген ожирения), как изменением генной последовательности можно усилить те или иные положительные качества и убрать отрицательные (модификация сои – для усиления урожайности, уменьшения срока созревания).
Или, например, биоэнергетика – наука о потреблении и производстве энергии живыми существами. Растения поглощают углекислый газ и производят, помимо кислорода, некоторое количество энергии. В этом им солнечный свет. Некоторые моменты процесса потребления кислорода растениями было положено в основу разработки солнечных батарей.
Даже такие привычные и понятные отрасли биологии, как ботаника и зоология принесли немало сокровищ в копилку будущего: наблюдение за летучими мышами привело к открытию эхолокации (движения по отраженным звукам), наблюдение за собаками – дало понятие условных рефлексов, которые вырабатываются и у человека.
Биология также и в решении конкретных задач. Например, была поставлена задача избавить человечество от ветряной оспы – и ученые пристально наблюдали, как протекает болезнь, есть ли выжившие после нее, и чем они отличаются от остальных. Так была открыта вакцинация – профилактическое введение ослабленных бактерий для формирования пожизненного иммунитета.
Сейчас биологи всего мира решают, как справится с раком, СПИДом и другими неизлечимыми на сегодня болезнями. Но для биологии это только вопрос времени.
знание это информация, наука - это информация как применять полученные знания и получать новые.