Як і чому хамелеони змінюють колір

Хамелеон – дивовижна, незвичайна істота. Люди часто думають, що хамелеон змінює свій колір, щоб злитися з довкіллям.

Хамелеон – дивовижна, незвичайна істота. Люди часто думають, що хамелеон змінює свій колір, щоб злитися з довкіллям. Але що ви скажете, якщо ця відмінна здатність виявиться лише міфом? Ми намагатимемося розвіяти міф і знайти істину, спираючись на перевірені факти.

Вся справа у хроматофорах. Ці спеціалізовані клітини дозволяють хамелеонам (та іншим тваринам) вибірково відбивати світло різної довжини хвилі. Хамелеони мають мішечки, наповнені різними видами пігментів, включаючи жовтий, червоний, чорний і темно-коричневий. Стискаючи відростки хроматофорів, хамелеони можуть переупорядковувати мішечки з пігментами шарами і вибирати потрібний відтінок. Таким чином, коли темний пігмент концентрується у верхньому шарі шкіри хамелеону, вона темніє. Використовуючи пігменти двох шарів, рептилія може набути найрізноманітніших відтінків. Це трудомісткий процес і зазвичай займає кілька хвилин. Хамелеони не здатні «перефарбовуватися» кожну секунду під час ходьби з різних предметів.

Більшість часу хамелеони залишаються зеленими. Зважаючи на все, це захисний відтінок, оскільки хамелеон в основному мешкає серед листя чи трави. Вчені пояснюють його зелений колір кристалами гуаніну у верхньому шарі шкіри. Завдяки цьому сонячне світло заломлюється і робить хамелеону зеленим.

Примітно, що у різних видів на шкірі є мішечки з різними пігментами, що ясно, враховуючи їх різноманітне довкілля, включаючи дерева, камені і поверхню, і, отже, їх безпечне забарвлення відрізняється.

Його здатність змінювати колір призводить до того, що хамелеон є переважно денною твариною. Вночі вони втрачають контроль над кольором, і він стає блідим, через що хижакам легко помітити хамелеона. Таким чином, хамелеони ховаються в укриттях або гілках із густим листям, щоб спати.

А що щодо цих відео?

Вищесказане може стати величезним сюрпризом для деяких читачів, оскільки Інтернет кишить відеороликами, що наочно показують, як хамелеони практично миттєво змінюють свій колір, підлаштовуючи його під довкілля. Це не що інше, як комп'ютерна графіка. Багато корпорацій, які прагнуть просунути свій товар, можуть використовувати цілий ряд хитрощів, у тому числі й незвичайних, одним з яких є «перефарбування».

Перше, що слід сказати з цього приводу, те, що хамелеони ніколи не моргають. З іншого боку, у них повіки, що зрослися, з крихітними прорізами, що дозволяють чудово бачити все навколо. Коли люди можуть дивитися тільки прямо в одну точку, очі хамелеона рухаються незалежно і можуть бачити в різних напрямках. Крім того, унікальна анатомія очей хамелеонів забезпечує панорамний зір, так що жодна комаха не зможе пройти непоміченою. Хамелеони покладаються на повільний рух, щоб заощадити енергію та сховатися від хижаків. Навпаки, їхні очі майже весь час рухаються.Як тільки хамелеон помічає свою жертву, він перефокусує погляд, щоб зрозуміти, чи зможе він зачепити мету своєю довгою і далекою мовою.

Коротко про мову хамелеону

Мова хамелеона, напрочуд добре пристосована до лову навіть найбільш спритних і великих комах, є справжнім вінцем еволюції. По-перше, мова хамелеона - це не простий м'яз, як у більшості тварин; йому також сприяє особлива кістка нижньої щелепи.

Мова хамелеона має на кінчику присоску, необхідну для лову видобутку. Хамелеони висовують мову так швидко, що це може помітити лише треноване око – хамелеону потрібно 0,05 секунди, щоб упіймати комаху! Повернення мови назад у рот відбувається набагато повільніше і займає майже півсекунди. Незважаючи на це, при великій кількості комах хамелеон може спіймати до чотирьох із них лише за три секунди!

Фізика у світі тварин: хамелеони та їх колір

Хамелеони – дуже незвичайні тварини. Їх відрізняє і спосіб харчування, і система зору, і можливість змінювати колір тіла, залежно від різних факторів. Раніше вчені вважали, що хамелеон виробив спосіб маскуватися під довкілля, захищаючись від хижаків. Насправді, колір шкіри хамелеон змінює залежно від температури повітря, освітленості, настрою та фізіологічних процесів, що протікають в організмі (наприклад, вагітність самки).

Яким чином тварина змінює колір шкіри? Вчені вже давно з'ясували, що причина — у пігментних клітинах, які називаються хроматофорами. Ці клітини перекладаються з грецької як «фарбу несучі». Принцип їхньої роботи досить складний.Кожна така клітина містить у цитоплазмі пігменти, які дозволяють шкірі тварини змінювати свій колір. Головні пігментні клітини хамелеонів – меланоцити та меланофори, які містять у специфічних органелах (меланосомах) різні модифікації меланіну. Потім йдуть ксантофори, які містять каротиноїди, флавіни та птеридини, що містять пігменти кольорової гами від жовтого до червоного.

Ці пігменти розміщуються в інших органелах, які отримали назву птериносоми. Знаходяться вони у вільному стані, у вигляді крапель, розміщуючись у цитоплазмі. Є ще іридоцити чи гуанофори, які містять кристали гуанідину. Ці кристали забезпечують сріблясте або золотисте забарвлення. Під тиском та впливом хімічних сполук кристали можуть змінювати місцезнаходження. При збільшенні між ними відстані змінюється і спектр кольору, що відбивається шкірою. Чим вищий зазор, тим вище зміщення від синьої частини спектру до зеленої і потім до червоної.

Як це працює?

Хроматофори здебільшого знаходяться у найглибшому і волокнистому шарі шкіри тварини. Ці клітини містять зерна пігменту, як і говорилося вище. Причому деяких хроматофорах пігментних зерен більше, ніж у інших. Значення має ще й розташування пігменту у такій клітині. Він може бути рівномірно розподілений по клітині, може перебувати в її розгалуженнях або прямо в центрі. Особливістю хроматофору є те, що пігментні зерна можуть переміщатися такою клітиною.

Джерело: National Georaphic

Якщо відростки хроматофорів скорочуються, пігментні зерна починають концентруватися у центрі клітин. У цьому випадку шкіра хамелеону виглядає білуватою або навіть жовтою.Якщо хроматофори розподіляються за відгалуженнями хроматофора, шкіра набуває темного, іноді чорного забарвлення. Відтінки фарбування шкіри хамелеону обумовлюються змішуванням пігментів обох шарів. Зелені тони, характерні для тварини, виникають при заломленні сонячних променів у поверхневому шарі. Тут розподілені кристали гуанідину, які і заломлюють промені. В результаті хамелеон може досить швидко змінювати своє забарвлення, змінюючи відтінки від білуватого до помаранчевого. Цікаво те, що зміни можуть захоплювати лише частину тіла хамелеону, а можуть торкнутися його тіла, від морди до кінчика хвоста. Хроматофори, крім інших можливостей, «вміють» змінювати глибину залягання у шкірі. Що глибина розміщення хроматофора, то блідіша шкіра. Чим яскравіша — тим вона контрастніша.

Чому хамелеон змінює свій колір

На це впливають багато чинників. Їхні вчені поділяють на дві групи. Перша група – суто фізіологічні чинники, це температура довкілля, освітлення, вологість, голод, зневоднення, біль. Друга група – фактори «емоційні». Сюди входять страх, задоволення, роздратування та інше. Під час шлюбних ігор хамелеони-самці реагують один на одного, змінюючи кольори більш яскраві при наближенні суперника. Самки теж реагують, причому вагітна самка має інше забарвлення, ніж звичайна самка.

Вище вже говорилося, що маскування — не пріоритет для хамелеона. Але так вийшло, що хамелеон приймає забарвлення того місця, яким повзе. Не завжди так виходить, але найчастіше відбувається саме так. І якщо пошкодити зоровий нерв тварини, вона втратить здатність змінити колір. Вчені за багато років провели безліч експериментів із хамелеонами.Проведено велику кількість спостережень. Серед них найцікавішими є такі:

• Хамелеон з пошкодженим зоровим нервом втрачає здатність змінювати свій колір. Якщо нерв пошкоджений в одного з очей, то шкіра на боці тіла тварини світлішає;
• Якщо дратувати спинний мозок хамелеону струмом, тіло світлішає, якщо видалити спинний мозок, шкіра потемніє;
• Якщо хамелеона приспати за допомогою ефіру, тварина світлішає, якщо ту ж операцію провести за допомогою хлороформу – тіло тварини темніє;
• Якщо дратувати центральний зоровий нерв струмом, тіло хамелеона темніє.

Вчені, які вивчають хамелеонів, припустили, що керування кольором шкіри хамелеону проводиться за допомогою двох типів центрів у центральній нервовій системі хамелеону. Перший тип можна назвати "вольовим", другий - чисто автоматичний. Другий тип центрів підтримують систему кольору в певному тонусі. На ці центри впливають «вольові» центри, які пригнічують дію автоматичних центрів. Перші викликають потемніння, другі – просвітлення шкіри.