为什么变色龙会变色?

周末，开开心心和妈妈去动物园玩，此时三人正站在一个展缸前。“咦，这里什么东西都没有啊！”心心纳闷地说道。

“有的哟！这里藏着一只有名的‘伪装’大师。”妈妈笑道，“你们找找看。”

“在哪里呀！”两个小家伙盯着展缸看了半天都没有找到。

“呵呵，它在那根伸出来的树枝上，看到了吗？”妈妈用手指向树枝的方位。

“哦，我看到了！心心，在那树枝上凸起的位置，就在那里。这是……变色龙吧？”经妈妈提示，找到变色龙的开开指着变色龙的位置给心心看。

“哎呀，藏得这么隐秘，我还以为这里什么都没有呢。”终于也找到变色龙的心心笑道。

“变色龙可是出了名的‘伪装’大师。过去，人们认为，它们改变体色与周围环境融合，是为了躲避天敌和接近猎物。”妈妈介绍道，“但最新的研究表明，除了躲避天敌和接近猎物外，还有一个重要作用是传情达意，通过体色改变与同伴沟通，相当于人类的语言。比如，雄性变色龙对侵犯其领地的同类示威时，体色会变成明亮的颜色。”

“哇，好神奇！可是变色龙是怎么变色的呢？它身上有各种颜料袋子吗？”心心好奇地问道。

“这个我知道！”开开自信地说道，“变色龙含有三层不同颜色的色素细胞，这些色素细胞可以在不同层之间融合、延伸，就像三原色混色原理一样，最终实现变色龙身体的颜色变化。”

“开开的这个说法是以前科学家普遍认为的，然而最新的研究表明却并不是如此哟！”妈妈笑道。

“哦？那是什么？”开开反问道。

“变色龙皮肤的顶层被称为表皮，在这层表皮里确实含有色素细胞。而最新研究表明，在色素细胞下还有虹细胞层，而在虹细胞层中居住着很多纳米晶体，科学家们称它们为光子晶体。当光线照射到这些晶体上时，它们就像镜子一样对光进行反射。不过只有一定波长的光会被反射。这些反射光的颜色通过色素细胞时，产生颜色变化，最终决定了变色龙体色的变化。”妈妈解释道，“变色龙可以调节这些晶体的间距，当间距发生变化后，这些光子晶体反射光的波长也会随之改变，这样皮肤的颜色就又会发生变化了。因此这些光子晶体之间的间距是变色龙颜色变化的主要原因。”

“哦，原来是这样。”心心点头道，“变色龙是如何调整晶体间距的呢？”

“嗯，变色龙的肤色会随着背景、温度和心情的变化而改变。”妈妈回答道，“比如当变色龙放松时，这些光子晶体呈现彼此靠近的状态。在这种情况下，当由各种颜色组成的光落在光子晶体上时，它们反射蓝色，靛蓝等颜色，这些蓝色与黄色素细胞结合，使变色龙显得绿色。而非放松时，这些光子晶体之间的间距就会增加，间距越大，能反射的光的波长就越长，也就是说除了蓝色，它们还可以反射绿色、黄色、橙色、红色，从而改变变色龙身体的颜色。”

“变色龙这个名字起得实在太正确了！”开开叹道。

【知识卡】为什么变色龙会变色?

变色龙表皮中存在色素细胞，在色素细胞下还有虹细胞层，虹细胞层中含有被称作“光子晶体”的纳米晶体。光子晶体可以对一定波长的光进行反射，当反射光通过色素细胞，与之结合产生色变，从而改变变色龙身体的颜色。

研究表明，变色龙可以调节这些光子晶体的间距，随着间距的变化，光子晶体反射光的波长也相应改变，间距越大，能反射的光的波长就越长，当不同颜色的光通过色素细胞后，变色龙的皮肤颜色就会呈现不同的变化。因此这些光子晶体之间的间距是变色龙颜色变化的主要原因。