Chromatophore (Zelle)

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Chromatophoren in der Haut eines ostpazifischen Tintenfischs der Art Loligo opalescens.

Als Chromatophore (von altgriechisch χρωμάτιον chromátion, deutsch ‚Pigment‘ und altgriechisch φορός phorós, deutsch ‚tragend‘), auch Pigmentzelle oder Farbzelle, wird in der Biologie eine pigmentierte Zelle von Gewebetieren bezeichnet, die meistens oberflächennah im Körper liegt.

Viele Organismen bilden auf ihren Oberflächen auch farblich unterschiedene Muster aus. Bei zahlreichen Tieren liegt dies an Zellen im oberflächennahen Gewebe unter Cuticula, Kalkschale oder Chitinpanzer beziehungsweise an der Verteilung von besonderen Pigmentzellen in ihrer Haut.

Manche dieser Chromatophoren können ihr Pigment weitergeben, z. B. an andere keratinbildende Zellen der Haut, so dass es auch in Hautanhangsgebilden wie Schuppen, Haaren oder Federn erscheint. Deren farbige Wirkung wird allerdings nicht allein durch die selektive Lichtabsorption des Chromophors von Pigmenten hervorgerufen, sondern entsteht als sogenannte Strukturfarbe auch durch Reflexion, Streuung und Brechung an feinen, oft mehrlagigen Strukturen, insbesondere bei irisierenden Effekten.

Typen von Chromatophoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Chromatophore als pigmenthaltige Zelle bei Wirbeltieren, Krebstieren, Schnecken und Kopffüßern kann nach Art des Pigments typisiert werden:

Melanophore
trägt Melanine; bräunlich bis schwarz, z. B. beim Koboldkärpfling oder beim Menschen (Melanozyt)
Xanthophore und Erythrophore
enthält Carotinoide und Pterine; mit gelb-roter Farbe, so etwa bei Chamäleons
Guanophore oder Iridophore
speichert reflektierende Guaninkristalle; weißlich-silbrig-irisierend, bei Chamäleons oder bei Neonsalmlern

Das Irisieren, ein regenbogenfarbiges Schillern in Interferenzfarben, kommt durch Brechung und Reflexion an mehrlagigen Strukturen in der Zelle zustande. Iridophoren von Neontetra können diesen Effekt durch Änderung des Abstandes zwischen den guaninkristallhaltigen Schichten beeinflussen und abhängig vom Lichteinfall regeln.[1][2]

Farbwechsel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein morphologischer Farbwechsel tritt über einen längeren Zeitraum betrachtet auf – beispielsweise altersabhängig oder jahreszeitabhängig. Er wird durch eine Veränderung der Pigmentmenge in den einzelnen Farbzellen oder auch durch eine Veränderung der Gesamtzahl an Pigmentzellen erreicht.

Im Unterschied dazu geht ein physiologischer Farbwechsel zügig vonstatten, durch eine Veränderung der Form der Pigmentzelle oder durch eine Verlagerung der in ihr enthaltenen Pigmente. Dies kann dann auch situationsabhängig auf verschiedene Reize hin geschehen, und bei einigen Tintenfischen – sowohl zehnarmigen wie Sepien und Kalmaren als auch achtarmigen wie Kraken – überaus rasch.

Farbzellen von Pflanzen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auch Pflanzen bilden Pigmente in Zellen der Epidermis von Blatt bzw. Blüte oder Fruchtschale. Ihre Farbzellen können neben den Chloroplasten beispielsweise Chromoplasten enthalten mit Pigmenten, die dann nicht der Photosynthese dienen. Deren Farbspiel stellt häufig lockende Signale dar, nicht nur für bestäubende Insekten, auch für Früchte verzehrende und somit Samen verbreitende andere Tiere. Diese innerhalb von pflanzlichen Zellen gelegenen Organellen, die pigmenthaltigen Plastiden, werden in der Botanik mit einem älteren (überholten) Sammelbegriff zusammengefasst und ebenfalls „Chromatophoren“ genannt.[3]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. S. Yoshioka, B. Matsuhana, S. Tanaka, Y. Inouye, N. Oshima, S. Kinoshita: Mechanism of variable structural colour in the neon tetra: quantitative evaluation of the Venetian blind model. (Volltext, englisch) In: J R Soc Interface. Band 8, Januar 2001, S. 56–66, doi:10.1098/rsif.2010.0253, PMC 3024824.
  2. J. Clothier und J. Lythgoe: Light-induced colour changes by the iridophores of the Neon tetra (Paracheirodon innesi). (Volltext, englisch) In: Journal of Cell Science. Band 88, 1987, S. 663–668, PMID 3503061.
  3. Eintrag zu Chromatophoren. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 10. April 2011.