Хамелеони змінюють колір чи ні. Як хамелеон змінює колір та від чого це залежить? Що змінює забарвлення

У дослідженні взяли участь самці мадагаскарського пантерного хамелеону (Furcifer pardalis), які вміють міняти забарвлення із синьо-зеленим до яскраво-червоним і назад за кілька хвилин. Відомо, що зміна забарвлення пов'язана з роботою спеціальних клітин шкіри - хроматофорів, що перерозподіляють пігменти чотирьох кольорів. Пігменти відображають видиме світло у вузькому спектральному діапазоні, проте тепер вчені з'ясували, що для хамелеонів важливішими є іридофори — клітини, які не поглинають світло, а відбивають його.

Шкіру хамелеонів ретельно вивчили за допомогою електронного мікроскопа та виявили в ній два шари іридофор, причому у верхньому шарі містяться нанокристали гуаніну, організовані у вигляді чітко структурованих грат. Крок решітки (відстань між кристалами) відіграє ключову роль у зміні забарвлення - при його збільшенні максимум довжин хвиль світла, що відбивається, зміщується в довгохвильову (червону) область, а при зменшенні - в короткохвильову (синю) область. Змінюючи крок грат шляхом розтягування або скорочення шару іридофорів, хамелеони підлаштовують колір під навколишню обстановку.

У хамелеонів є також і другий, глибше розташований шар іридофорів, з великим кроком решітки з нанокристалів. Максимум відбиття цього шару знаходиться в інфрачервоній області спектра. Імовірно, цей шар хамелеонів є важливим механізмом захисту від перегріву в жарких умовах. Вчені припускають, що подібний механізм можна використовувати і при створенні нових штучних матеріалів, здатних змінювати колір.

Для мене це схожа на дракона істота, яка здатна змінювати своє забарвлення, - найдивовижніше створення на світі. Багато хто думає, що таким чином хамелеони маскуються під навколишнє тло. Це не зовсім так. Можливо, вам буде цікаво дізнатися, як і чому хамелеони змінюють колір.

Чому хамелеони змінюють колір

Довгий час вчені припускали, що хамелеон змінює колір маскування. Проте останні дослідження показали, що вони взагалі не звертають уваги на те, що їх оточує. На зміну забарвлення впливають емоції, що переживаються, світло або температура повітря.

Щоб притягнути до себе сонячні промені, вранці вони можуть бути чорного кольору, а вдень, щоб не було спекотно, світлішають. Для залучення партнера до шлюбних ігор вони забарвлюються в яскраві кольори.

Як це відбувається

Відбувається це завдяки особливим клітинам із кольоровими пігментами - хроматофорам. Знаходяться вони у шарах шкіри та залежать від нервової системи. Шкіра хамелеону прозора, тому ці клітини добре видно:

• у верхньому шарі знаходяться червоний та жовтий пігменти;
• далі розташований гуанін, який відтворює синій колір;
• під ним меланін – відповідальний за пігмент чорного кольору.

Від того, як розташовані пігменти у клітині, залежить колір шкіри. Якщо вони знаходяться у її центрі – шкіра залишається прозорою. А коли відрізки клітини починають скорочуватися, то пігменти перерозподіляються і шкіра забарвлюється в інтенсивні кольори.

Які ще особливості у хамелеонів

Ще одна особливість хамелеонів – здатність швидко схоплювати їжу язиком. Мова в них вдвічі довша за тіло, і викидають вони її швидше, ніж можна простежити поглядом. Як тільки кінчик язика стосується видобутку, він відразу приклеюється до нього і втягується в рот.

Як для рептилій, то у них дуже гарний зір. Вони можуть бачити кілька предметів одночасно, обертаючи окремо один від одного очима. Але вибравши ціль, обидва очі одразу фокусуються в одному напрямку.

Хамелеони - найзагадковіші рептилії на планеті, які лякають, зачаровують та дивують одночасно. І, безперечно, вони варті того, щоб знати про них більше.

Фізика у світі тварин: хамелеони та їх колір

• Науково-популярне ,
• Екологія

Джерело: National Georaphic

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 досить 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 і 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?

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 тварини, виникають при заломленні сонячних променів в 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 яскравіше – тим вона контрастніша.

Чому хамелеон змінює свій колір

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 здійснюється 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.

Всупереч легендам хамелеон не маскується під довкілля зміною забарвлення. Вони змінюють колір залежно від температури, світла та настрою. Це унікальна здатність організму, якою володіють далеко не багато плазунів, комахи та риби.

Помітили цю особливість давно, ще в давнину, але минуло багато століть, доки зрозуміли, як це відбувається. Розгадати, чому хамелеон змінює свій колір, допомогли дослідження вчених (П. Бер, Брюкке, Крукенберг). Під мікроскопом їм вдалося з'ясувати природу такого явища.

Отже, завдяки чому ж хамелеону вдається так швидко змінювати свій колірний малюнок? У чому ховається цей секрет?

Щоб не йти глибоко в опис клітинної фізіології, коротко опишемо процес роботи цих клітин. Хроматофори знаходяться у зовнішньому - волокнистому і глибшому шарі шкіри хамелеона, вони є розгалужені клітини з зернами темно-коричневого, чорного, червоного і жовтого пігменту, що знаходяться в них.

В одних хроматофорах таких зерен багато, а в інших мало. У тих місцях, де таких клітин більше, забарвлення яскравіше, та й відповідно навпаки. Але справа не лише у кількості пігменту. Важливо ще, як він розташований у клітці! Пігмент може бути розкиданий по всьому хроматофору, перебувати у всіх його розгалуженнях, а може бути зібраний в одну купку в середині клітини. Пігментні зерна не прикріплені до постійного місця, вони можуть переміщатися хроматофором.

Всі вищеописані зміни колірного забарвлення відбуваються під дією факторів та подразників, які можна розбити на дві основні групи: фізіологічні фактори (температура, освітлення, вологість, голод, зневоднення, больові) та емоційні подразники (переляк чи агресія при зустрічі самця чи самки хамелеону) тварини).

Яскравим прикладом цих процесів можуть стати швидкі зміни забарвлення у самців хамелеонів у період розмноження і під час бійок, коли вони намагаються повернутися один до одного яскраво забарвленими боками тіла. Начебто демонструючи свою перевагу над суперником.

Хочу відзначити особливий вплив світла на маскувальну систему маскування хамелеона. Вчені встановили, що існує тісний взаємозв'язок між зором хамелеона та його здатністю до зміни забарвлення. Зорова система - саме тут зав'язується сигнальний ланцюг, що передає команди клітинам. У ході досліджень було виявлено, що здатність змінювати колір втрачається при пошкодженні у нього зорового нерва. Значить, світло через очі діє на нервову систему і через неї вже на хроматофоры. Від мозку до хроматофорів йдуть нерви. Саме з них надходять команди до зміни форми та розташування хроматофор у шарах шкіри.

У ході досліджень та експериментів були виявлені наступні парадоксальні факти та закономірності:

• При подразненні шляхом зорових вражень чи електричному роздратуванні центрального відрізка зорового нерва помічалося потемніння спочатку деяких частин, та був всього тіла.
• При видаленні очного апарата – відповідна половина тіла хамелеону світлішає.
• Електричне роздратування спинного мозку викликає просвітлення, яке видалення - потемніння.
• При анестезуванні ефіром, так само під час сну, і при вмиранні - тварина світлішає, набуваючи світлих ніжних тонів, а при анестезуванні дією хлороформу - темніє.

Щоб пояснити ці часом протилежні дані, вченими було прийнято гіпотезу, що у центральної нервової системі хамелеона залягають двоякого роду центри: вольові і автоматичні.

Автоматичні центри підтримують відомий тонус систем зміни кольору, а при подразненні викликають просвітлення шкіри, але ці центри стоять в залежності від вольових центрів, що надають на них переважну дію і, отже, при цьому викликають зворотний ефект, тобто потемніння. Нерви, що передають команди від центральної нервової системи до хроматофорів, розташовані разом з руховими нервами, і роздратування цих останніх викликає просвітлення шкіри, тоді як ослаблення периферичних закінчень при отруєнні їх кураре - викликає, навпаки, потемніння.

Таким чином, збудження автоматичних центрів і від них нервів супроводжується у хамелеона просвітленням, яке є результатом скорочувальної діяльності протоплазми хроматофорів, бо форма самої клітини при цьому не змінюється. Довільна зміна забарвлення можлива, звичайно, за умови цілості головного мозку і зникає при видаленні півкуль, мозочка та інших частин. (П. Бер, Брюкке, Крукенберг).

Ось такий непростий механізм зумовлює нас колірна поведінка хамелеона, що дивує нас усіх! Як я говорив раніше, така мімікрія має й інші представники живого світу – паличники, камбала, та ін. Але ось іншою інтригуючою особливістю цього плазуна якої немає ні в кого іншого, є його мова, здатна миттєво наздогнати і захопити жертву хамелеона! Але про це наступного разу!

Екзотичний, своєрідний, загадковий, надприродний. Так можна охарактеризувати хамелеона. Він живе на одній планеті з нами, але виглядає так, ніби прибув із космосу. Чи то маленький динозаврик, чи то інопланетянин. Інакше про хамелеона і не скажеш.Про ці рептилії напевно чув кожен, але нНайбільшої популярності хамелеони набули за рахунок своєї унікальної здатності змінювати колір шкіри.

Хамелеони завжди викликали у людей інтерес. Ще 48 року до зв. е.. Хамелеона описував Аристотель відзначаючи, що забарвлення змінюється, що він надувається. А давньоримський вчений Пліній помилково пов'язував зміну забарвлення лише з тлом. У XVII столітті німецький вчений Ворміус пояснював колірну гру «стражданнями та переживаннями» хамелеона. Можливо, Ворміус трохи потішив тварині, називаючи її нехитру психічну діяльність «переживаннями», але виявилося, що він був найближчим до істини.

Чим викликається зміна кольору шкіри у хамелеону?

Люди, як правило, асоціюють хамелеона з хитрістю та маскуванням, вважаючи, що рептилія змінює колір шкіри, маскуючись під навколишню місцевість та предмети. Ви будете розчаровані, але це не більше ніж міф. Їхня здатність змінювати забарвлення має зовсім іншу природу. Насамперед, здатність змінювати колір – це своєрідна комунікація. У такий спосіб хамелеон спілкується із собі подібними. У кращому вигляді забарвлення рептилії проявляється під час зустрічі з іншим самцем. Коли це відбувається, вони роздмухують горло і збільшуються в розмірах, як би надуваються, причому вміють надувати лише один бік. Забарвлення їх стає значно яскравішим. Це свого роду змагання двох «джентльменів». Найчастіше більший хамелеон сприймається як домінантний, а часом вони накидаються один на одного з відчиненими пащами. Воюють доти, доки один із них не відступить. При зустрічі з самкою забарвлення буде таким же, але роздмухувати в присутності жінки хамелеон не стане.

Таким чином, тварини змінюють колірну гаму, коли хочуть, щоб їх помітили, заявляючи про межі своєї території іншим самцям, або, навпаки, залучаючи наречених. Звичайно, вони чудово можуть ховатися серед листя, але зазвичай, коли рептилія змінює колір, вона намагається виділитися.

Колір хамелеону змінюється залежно стану його організму. Зміна температури, освітлення та вологості, несприятливі умови утримання, хвороба, голод, зневоднення, агресія, страх, стрес – усі ці фактори також впливають на фарбування шкіри тварини. Якщо хамелеон зазнає стрес, він буде більш темних тонів. Одним словом, зміна кольору хамелеону – це сигнал того, що трапилося щось, що випадає за рамки «нормальності» у розумінні тварини.

Важливо:від стресу хамелеонів потрібно всіляко оберігати. Не варто задирати хамелеона, показувати йому інших тварин, часто пересаджувати інші місця. Стрес виражатиметься не тільки у зміні забарвлення, а й у відмові від їжі. Взагалі, хамелеони – не стресові тварини. Пам'ятайте, що найстрашніше для рептилій це стрес. Стресовий стан може закінчитися плачевно. Непоодинокі летальні наслідки.

Спостерігаючи тривалий час за хамелеоном, ви навчитеся розуміти те, що хоче висловити ваш вихованець, змінюючи забарвлення. А якщо забарвлення хамелеона раптом збігається з навколишнім тлом, то це випадковість, і не більше.

Як хамелеон змінює колір? Механізм зміни забарвлення

Зоологи з'ясували, що хамелеон здатний змінювати забарвлення завдяки особливій будові шкірних покривів. У зовнішньому і глибшому шарі шкіри рептилії є світловідбиваючі клітини – хроматофори. Вони містять зерна пігментів чорного, червоного, жовтого та темно-коричневого кольорів. Коли відростки хроматоформ скорочуються, зерна пігментів розподіляються у тому центрі, а шкіра тварини набуває білуватий чи жовте забарвлення. Якщо темний пігмент зосереджується в зовнішньому шарі, то шкірний покрив набуває темного забарвлення. При поєднанні пігментів з'являються різноманітні відтінки кольору. Завдяки цьому механізму колірна «палітра» рептилії виявляється дуже насиченою.

Колір хамелеону може вмить змінюватися від світлого до пурпурового, потім до чорного і темно-коричневого. Забарвлення змінюється як у всьому тілі, і його окремих ділянках, супроводжуючись появою чи зникненням смуг чи плям різних кольорів.

Як основний колір для хамелеонів характерний зелений. Також зустрічаються жовті, сірі та коричневі тварини.

Колірна гама хамелеонів

Існує думка, що нащадки динозаврів можуть фарбуватися в будь-який колір, але це не так. Хамелеони різних видів можуть змінювати палітру кольорів у досить широкому діапазоні, але тільки в межах, відведених саме цьому конкретному виду. Під впливом вищеназваних факторів рептилія здатна змінювати кольори та набувати нових відтінків, але в рамках своєї колірної гами. Так, наприклад, буквально за секунду самець із зеленого може стати помаранчевим чи червоним. Ці ж хамелеони, засинаючи, стають блідо-жовтими, рожевими чи червоними. Або взяти, наприклад, єменського хамелеона. Зелений у спокійному стані, будучи переляканим чи злим, єменський хамелеон може стати чорним із жовтими та зеленими цятками.

Неважко здогадатися, що при утриманні хамелеону в домашніх умовах він не має особливих причин змінювати колір шкіри. Ви ж не станете навмисно лякати підопічного чи утримувати в несприятливих для нього умовах. Тому не варто розраховувати на те, що ваш домашній динозаврик постійно переливатиметься різними кольорами, як новорічна гірлянда.

Вконтакте