تستخدم Nudibranchs تقنية النانو لتلوينها

عاريات البزاق هي حيوانات صغيرة تعيش في المناطق الضحلة من البحار الدافئة. والعديد منها لها ألوان زاهية، وتسمى بسببها “فراشات البحر”، وبعض الأنواع تسمى “أرانب البحر” نسبة للزوائد الموجودة على رؤوسها. وتتوافر الرخويات بأشكال عديدة وبجميع ألوان قوس قزح، كما يوجد بينها انتقالات حادة. قام فريق دولي من الباحثين بقيادة صامويل همفري من معهد ماكس بلانك للغرويات والواجهات (ألمانيا) بدراسة تفصيلية لكيفية تحقيق الرخويات لمثل هذا التنوع في الألوان. اتضح أنهم يستخدمون التلوين الهيكلي، وليس فقط الأصباغ. ونشرت التفاصيل في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم. يمكن الحصول على اللون بطريقتين. الأول هو استخدام الأصباغ. وهي مواد ذات تركيبات كيميائية مختلفة تمتص الضوء بشكل انتقائي، مثل الكلوروفيل والميلانين والكاروتين. في السابق، اعتقد العلماء أن الدود البزاق ملون بها.

ولكن اتضح أن هذه الحيوانات تستخدم الطريقة الثانية – التلوين الهيكلي. ليس امتصاص الضوء هو المسؤول عن اللون، بل انكساره وتداخله على سطح البنية النانوية المعقدة. يعتمد اللون على حجم وترتيب العناصر في مثل هذا الهيكل، ومؤشرات انكسارها، بالإضافة إلى عدد الطبقات المعنية. يتم استخدام التلوين الهيكلي من قبل الخنافس والنباتات والطيور، وفي أغلب الأحيان بمساعدتها في الطبيعة، يتم تشكيل ظلال من الصبغات الزرقاء وقوس قزح. لقد وجد العلماء أن دود البزاق يستخدم الجوانين، أحد القواعد النيتروجينية للحمض النووي، لتشكيل هذه الهياكل النانوية. يمكن لجزيئات الجوانين أن تتجمع لتكوين بلورات نانوية، ويحدد ترتيب هذه البلورات النانوية اللون الذي سينعكس من الحيوان.

كان يُعتقد سابقًا أن عاريات البزاق تستخدم الصبغات لأن ألوانها تبدو باهتة وليست لامعة، ويكون التلوين الهيكلي في الحيوانات والنباتات مصحوبًا في الغالب باللمعان. لكن في هذه الحيوانات، فإن الهياكل التي تمنحها الألوان توجه اللون نفسه في اتجاهات مختلفة، مما يثبط اللمعان. علاوة على ذلك، فهي تعمل مثل وحدات البكسل أو النقاط التنقيطية أو الضربات الانطباعية: لا يتم إنشاء اللون بواسطة لوحة قماشية واحدة، ولكن بواسطة مجموعة من العناصر الملونة الصغيرة التي تنقل اللون المطلوب عن بعد.