Как хамелеон меняет цвета: Как хамелеон меняет цвет | Вокруг Света

Как хамелеон меняет цвет — интересно

Хамелеон – удивительное и необычное животное. Конечно, его главной особенностью является умение менять цвет, чтобы оставаться незамеченным на любом фоне. Но что если эта отличительная черта является лишь мифом? Постараемся разобраться, где же – легенда, а где – реальность, опираясь на доказанные факты.

Самое интересное кратко

Хамелеон умеет менять цвет, чтобы замаскироваться?

На самом деле на цвет влияет состояние животного, а также условия окружающей среды.

А как же ролики, показывающие изменение цвета?

Большинство из них – обычная реклама, создаваемая при помощи компьютерной графики.

Как они меняют цвет?

Для этого хамелеон использует особые клетки – хроматофоры – которые изменяют отражаемость солнечного света.

Где они живут?

Хамелеоны населяют практически всю территорию Африки, а также встречаются на острове Мадагаскар, в южной Индии, на юге Аравийского полуострова, в Турции, а также Испании и Португалии. Их размеры значительно различаются – встречаются особи от 3 до 60 сантиметров! Общее количество видов переваливает за две сотни. Но всех их объединяет одна особенность – они способны менять цвет кожи!

Почему хамелеон меняет цвет

Если спросить у простого человека, чем же интересны хамелеоны, почти все тут же вспомнят о необычной способности менять цвет. Однако причину этого большинство укажет неверную – маскировку под окружающую среду. Увы, это миф, который тщательно культивируется, в том числе и рекламными компаниями, стремящимися продвинуть свой товар благодаря известной особенности пресмыкающегося.

На самом же деле давно установлено, что хамелеоны меняют цвет при изменении «настроения». То есть, сильный стресс или испуг вполне могут привести к тому, что животное перекрасится. Впрочем, в некоторых случаях самцы используют особенность, чтобы во время брачных игр привлекать самок. Что ж, схожими приемами активно пользуются различные животными, птицы и прочие. Взять хотя бы того же павлина, который раскрывает свой шикарный хвост, привлекая внимание пав.

Впрочем, могут влиять на цвет и внешние факторы – температура окружающей среды, влажность и прочие. Возможно, при низкой температуре хамелеон меняет цвет на более темный, чтобы активнее поглощать солнечные лучи, лучше прогреваясь. И наоборот, в жаркие дни выбирать светлые тона, позволяющие улучшить отражение лучей, избегая перегрева.

Как они это делают

Весь секрет кроется в наличии хроматофор. Это особые клетки, благодаря которым хамелеон (и некоторые другие животные, рыбы) изменяют отражаемость солнечного спектра. Вообще здесь имеются зёрна, несущие в себе различные пигменты: желтый, красный, черный, темно-коричневый. Сокращая отростки хроматофор, хамелеон может перераспределять зёрна пигментов, из-за чего кожа изменяет окрас на наиболее подходящий. К примеру, если сосредоточить в верхнем слое кожи тёмный пигмент, то и хамелеон становится темным. Используя пигменты двух слоев, пресмыкающееся может получить самые разные оттенки. Однако на эту процедуру у них уходит довольно много времени – чаще всего по несколько минут. моментально «перекрашиваться», проходя мимо различных предметов, они не умеют.

Но большую часть времени хамелеон остается зеленым. Возможно, это и есть единственная его защитная окраска, ведь большую часть жизни он проводит среди листвы или травы. Такой цвет он приобретает благодаря гуанину, кристаллы которого содержатся в верхнем слое кожи. Лучи света преломляются в нем, давая зеленый цвет.

Кстати, стоит отметить, что у разных видов хамелеонов в коже присутствуют зёрна с разными пигментами. Что и неудивительно – одни обитают на деревьях, другие – на скалах, а третьи – на земле. Поэтому и основная защитная окраска у них сильно отличается.

Именно из-за умения менять цвет кожи хамелеоны ведут преимущественно дневной образ жизни. Во сне они не могут контролировать окрас и бледнеют, из-за чего хищникам легче заметить их. Так что, спят они, укрывшись в каком-нибудь убежище, вроде ветки с густой листвой.

Как же быть с роликами?

Кого-то удивит сказанное выше. Ведь по интернету ходит куча роликов, в которых прекрасно видно, как хамелеоны меняют цвет практически моментально, например, проходя мимо каких-то предметов. Однако это ничто иное, как компьютерная графика. Многие крупные компании, стремясь продвинуть свой товар, идут на самые разные, в том числе необычные, уловки. Такое «перекрашивание» является одной из них.

Удивительные глаза

Начнем с того, что хамелеоны никогда не моргают. Зато в их сросшихся веках есть крохотное отверстие, через которое они прекрасно видят окружающий мир. И если человек (не имеющий отклонений, вроде косоглазия) всегда смотрит обоими глазами в одну точку, то у хамелеона глаза не связаны друг с другом и вполне могут смотреть в разные стороны. Более того, особое расположение обеспечивает пресмыкающемуся круговой обзор – ни одно насекомое не укроется от такого взгляда. Движется хамелеон очень медленно, чтобы не тратить лишнюю энергию и не привлекать внимание хищников. Зато глаза двигаются практически постоянно. Но заметив добычу, зверек переводит взгляд на неё, чтобы лучше оценить расстояние и гарантированно зацепить её своим ловким и длинным языком.

Пару слов о языке

Язык хамелеона это вообще венец эволюции, удивительно хорошо приспособленный к тому, чтобы ловить даже самых шустрых и довольно крупных насекомых. Начнем с того, что это не просто мышца, как у большинства животных – она ещё и усилена особой косточкой, расположенной в нижней челюсти.

На конце языка расположена специальная присоска, позволяющая надежно захватить добычу. А уж скорость его броска настолько велика, что не натренированным глазом движение языка разглядеть почти невозможно – на то, чтобы ухватить насекомое хамелеону нужно всего 0,05 секунды! Правда, возвращается в рот язык значительно дольше – почти полсекунды. Зато, оказавшись поблизости от большого количества насекомых, хамелеон может всего за три секунды поймать до четырех из них!

Почему хамелеон меняет цвет? Как он это делает? Что позволяет хамелеонам изменять окраску?

Автор: Антон Поташев

Краткое содержание статьи:

• Когда хамелеон изменяет окраску?
• Как устроена кожа хамелеона?
• Результаты экспериментов
• Как изменяется окраска хамелеона?
• Почему рептилия меняет свой цвет?
• Видео о меняющем цвет хамелеоне

 

Дикая природа показала, что выжить в ее условиях может только сильнейший представитель вида, никаких социальных гарантий или помощи от государства для животных нет. Но в их запасе были миллионы лет, чтобы приспособиться к окружающей среде и удивлять людей вопросом, почему хамелеон меняет цвет? И это лишь один из примеров эволюционных изменений, которые помогают конкурировать с другими видами.

 

 

Когда хамелеон изменяет окраску?

Из мультиков и юмористических передач мы прекрасно знаем, что хамелеон может

мимикрировать под любую поверхность. Шахматная доска? Без проблем. Замысловатый узор на ковре? Что может быть проще. А теперь свыкнитесь с мыслью, что хамелеон чисто физически не способен подстраиваться под окружающую среду, не доступна мимикрия этому животному. Все изменения окраски:

• Связаны с показателями температуры окружающей среды.
• Объясняются изменением уровня влажности.
• Могут быть вызваны продолжительной голодовкой или травмой глаз животного.
• Количество поступающего солнечного света тоже оказывает свое влияние.
• Что уж говорить об эмоциональном состоянии хамелеона.
• Особенно когда речь идет о страхе или инстинкте размножения.

Любое изменение расцветки кожи животного связано с происходящими в окружающей среде изменениями. Это действительно ответная реакция и попытка подстроиться под новые условия, но ни о каком копировании фона и речи не идет.

 

Как устроена кожа хамелеона?

Кожа ящерицы имеет сложное строение:

1. Сама по себе она прозрачна, не окрашена какими-то пигментами.
2. Это не мешает ей содержать в своей толще специальные клетки – хроматофоры.
3. В этих образованиях располагаются гранулы пигмента, которые и формируют цвет рептилии.
4. К каждой клетке со стороны головного мозга подходит нервное волокно, которое влияет на ее активность.

Процесс изменения окраски не так уж сложен:

• Под действием нервных импульсов клетки либо суживаются, и весь пигмент скапливается в центре. Либо расширяются, обеспечивая более равномерное распределение гранул по цитоплазме.
• Концентрация красящего вещества в одной точке приводит к тому, что цвет кожи хамелеона становится более насыщенным. Размешивание по всей клетке дает противоположный эффект.
• Кроме того, изменяется положение самих клеток в коже рептилии, происходит их миграция. Благодаря этому синее пятно с лапки может «перекочевать» на спину хамелеона.
• Недавно в коже животных были обнаружены иридофоры – специфические кристаллы, способные искривлять и даже отражать свет.

 

Результаты экспериментов

Ученые на 100% уверены в том, что смена окраски завязана на зрительном аппарате рептилии, это уже было доказано в ходе экспериментов. Особи с поврежденными глазами теряют возможность менять цвет.

Если повреждение локализовано на одной стороне, возможность тоже утрачивается только на одной половине тела. Каким образом это связано? Может быть, рептилия неосознанно обрабатывает при помощи зрительного анализатора световые волны и отдает команды к клеткам об изменении конфигурации.

А может быть, процесс подчиняется воле и проходит относительно осознанно.

Так уж вышло, что хамелеоны оказались не самыми разговорчивыми подопытными, и объяснять что-то ученым не сочли нужным. Может и не самое разумное решение, учитывая, что эксперименты напрямую связаны с лишением зрения. Остается лишь восхищаться их умением менять свою окраску.

Да, они не единственный вид, способный на такие трюки. Но в массовой культуре любые изменения цвета ассоциируются именно с этими ящерицами. Возможно, в дальнейшем мы получим больше информации касательно того, каким образом у хамелеонов выходит преломлять световые волны и использовать их себе на пользу.

 

Как изменяется окраска хамелеона?

В стереотипных ситуациях окраска животных изменяется примерно одинаково:

 

Агрессия и концентрированная ярость, ящерица может и напасть	Черный цвет и всевозможные оттенки темных.
Возбуждение.	Желтые пятна по всему телу.
Панический страх.	Бледность кожи, тут хамелеоны немногим отличаются от людей.
Прямое действие солнечного света.	Снова черный цвет, главное не перепутать. Но эти рептилии слишком медлительны, чтобы хотя бы испугать человека.
Жаркая погода.	Зеленый цвет, гармонирующий с листвой и помогающий скрыться от хищников.

 

Животное не способно вступать в поединки со своими естественными врагами, так что приходится использовать окраску своей кожи как

своеобразное оружие в борьбе за выживание.

Если говорить о мимикрии, она характерна многим насекомым. Выйдя летом на улицу в крупном городе, вы сможете заметить комаров какой-то «неправильной» окраски.

Но еще большим открытием станут бабочки, с кирпичным узором на крыльях. Это простейший пример эволюции и развития, когда всего за пару поколений насекомое приобретает полезное качество, помогающее выжить в условиях изменившейся среды.

 

Почему рептилия меняет свой цвет?

Хамелеон изменяет свою окраску:

• Потому что произошли перемены в окружающей среде.
• Стало солнечней или темней, повысилась или понизилась температура.
• В связи с ощущением голода или насыщенности.
• Из-за эмоциональных переживаний, особо легко заметить агрессию и страх.
• Даже смена дня и ночи способна окрасить ящерицу в другой цвет.
• О сезоне брачных игр можно и не упоминать, в это время самцы особенно яро упражняются в выведении на своей коже различных узоров.

Рептилия может пытаться скрыться от хищников за счет изменений внешнего вида, но она не пытается подражать фону. Для этого нужна более сложная структура кожи и нервной системы.

Направляясь со своими детьми в террариум, лучше заранее почитать несколько энциклопедий. А то вопросы от ребенка в духе «почему хамелеон меняет цвет?» могут заставить впасть в ступор.

 

Видео о меняющем цвет хамелеоне

В этом видео доктор биологии Альфред Уайт расскажет, как почему и как именно хамелеоны меняют цвет, продемонстрирует эту способность на камеру:

Что означают цвета хамелеона?

Это руководство расскажет вам, что означает цвет хамелеона, и расскажет о том, как они могут менять цвет.

Вы узнаете :

• Что цвета сообщают о своем настроении?
• Как окружающая среда влияет на их цвет?
• Как хамелеоны на самом деле меняют цвет?

Цвет хамелеона зависит от температуры, он также является хорошим индикатором его настроения и используется как средство общения.

Хамелеоны — это отдельная группа ящериц, обитающая на материковой части Африки к югу от Сахары и на острове Мадагаскар. Есть несколько видов, обитающих в северной Африке, южной Европе, на Ближнем Востоке, в южной Индии, на Шри-Ланке и на небольших островах в западной части Индийского океана.

Они наиболее известны своей способностью менять цвет кожи, что является защитным механизмом, позволяющим им прятаться в дикой природе. Не зря, ведь эти рептилии почти беззащитны – их укус не опасен, яда у них нет, и они не слишком быстры на ногах. Слияние с окружающей средой — практически единственный способ избежать хищников. Имейте в виду, что они на самом деле не скопируйте свой фон, как показано в некоторых видео на YouTube, но они будут смешиваться с естественными цветами, такими как зеленый и коричневый цвет листвы, чтобы замаскировать себя.

📚 Подробнее >> Типы хамелеонов

Что в этом руководстве?

Что означают цвета хамелеона?

Яркие цвета в природе часто являются признаком настроения животного, защитного механизма или признаком спаривания. Красные, желтые и черные полосатые коралловые змеи широко известны своей ядовитостью, а павлины часто демонстрируют свои яркие хвосты, чтобы привлечь самку. Хамелеоны ничем не отличаются — цвет их кожи может иметь разное значение.

Помимо того, что они напоминают кольца настроения из 90-х, цвет хамелеона также может меняться в зависимости от температуры. Они становятся темнее, когда им холодно, чтобы их кожа могла поглощать больше тепла (например, вы чувствуете себя душно в темной рубашке на солнце).

Как правило, более темные цвета указывают на стресс, а более яркие цвета, такие как зеленый, красный и оранжевый, указывают на возбуждение или агрессию. Приглушенные или нейтральные цвета показывают расслабленное состояние. Знание того, что означают цвета хамелеона, может помочь вам определить их настроение или даже проверить, не плохо ли они себя чувствуют.

📚 Подробнее >> Как исправить мутный аквариум с черепахами

Нормальная окраска

В состоянии покоя или в нейтральном состоянии большинство видов хамелеонов зеленые или коричневые. Цвет действительно различается у разных видов и обычно зависит от их естественной среды обитания, чтобы помочь им слиться с окружающей средой, когда это необходимо. Например, более красочный хамелеон-пантера ( Furcifer pardalis ) происходит из тропических лесов Мадагаскара, в то время как карликовые хамелеоны, которые в основном живут на лесных подстилках в дикой природе, имеют более приглушенный коричневый цвет, чтобы соответствовать мертвой листве. Их естественный цвет в состоянии покоя также определяет цвет, в который может измениться их кожа (например, только хамелеоны-пантеры могут стать ярко-красными). Приведенное ниже руководство по цветовому настроению наиболее применимо к более распространенным видам хамелеонов, которых держат в качестве домашних животных, например, к вуалетному хамелеону ( 9).0021 Chamaeleo calyptratus ).

Проявление агрессии

Хамелеоны проявляют агрессию, используя яркие цвета, особенно при защите своей территории от другого самца. Они показывают взрывные и быстрые изменения цвета — красный или ярко-зеленый, синий или желтый и даже белый. В дикой природе это используется, чтобы сделать себя более заметным на их фоне, как дерево, чтобы защитить свою территорию или предупредить своего противника. Более слабые самцы первыми потускнеют или приглушат свои цвета, чтобы показать свое поражение. Они также агрессивны во время брачного сезона и демонстрируют яркие цвета, чтобы привлечь самку.

Яркие, живые цвета часто означают, что Хамелеон чувствует угрозу. Этот яркий цвет призван помочь им показать превосходство и предупредить противников, чтобы они держались подальше.
📷 by B Kimmel via Wikimedia Commons

Выражение настроения

Более темные цвета обычно указывают на стресс у хамелеонов, а более яркие цвета, такие как зеленый, красный и синий, указывают на возбуждение. Черные цвета, особенно на их горле, проявляются, когда им угрожают или они чувствуют себя плохо. Нейтральные цвета указывают на расслабленное состояние. Разъяренные хамелеоны часто становятся красными с черной полосой, в то время как самцы, готовые к спариванию, выглядят так, будто наряжаются в яркие цвета, чтобы произвести впечатление на девушку. Коричневые цвета также могут указывать на депрессию у хамелеонов или признак брумации. Нейтральные цвета у женщин указывают на то, что ей 9 лет.0021, а не в настроении — они становятся коричневыми или белыми, если уже беременны (несут яйца). Больной хамелеон также будет темного, почти черного цвета. Некоторые бледнеют, особенно ночью.

Расслабленный или приглушенный

Цвета, имитирующие естественный фон, такие как коричневый или зеленый, указывают на хамелеона в расслабленном состоянии. Известно, что они перемещаются в область своего окружения, которая лучше всего соответствует их расслабленному цвету для максимальной маскировки, заставляя их чувствовать себя в большей безопасности или помогая им спрятаться, если они чувствуют себя подавленными. Завуалированные хамелеоны лучше всего проявляют это состояние в нейтральном коричневом цвете, когда расслаблены.

Страх

Хамелеоны часто испытывают стресс от страха, поэтому при нападении или шоке они мигают более темными цветами. Вероятно, это помогает им лучше сливаться с окружающей средой в дикой природе, когда им угрожает опасность. Хамелеоны будут оставаться в этом более темном цвете, пока не почувствуют себя в безопасности, и могут даже свернуться в маленький шар для большей защиты.

Стресс или страх у хамелеонов передаются более темной окраской. Это сделано для того, чтобы помочь им слиться с окружающей средой.
📷 Эрик Адриньола

Исследования показали, что в дикой природе самцы хамелеонов тускнеют или приглушают свой цвет, чтобы выдать себя за самку, что позволяет им прокрасться мимо другого самца, не ввязываясь в драку. Самки также имеют приглушенные цвета, чтобы указать на подчинение или избегать самцов, поскольку самцы склонны проявлять агрессию, особенно во время брачного сезона.

Индикация времени спаривания

Самцы используют яркие цвета, чтобы сигнализировать о своем желании спариться, пытаясь ослепить и привлечь самок во время ухаживания. Красные оттенки кожи хамелеона, особенно вокруг его головы и боков, часто становятся ярче на этом этапе стимуляции. Другие красные с черными, синими, белыми или желтыми полосами.

Самки будут отображать предупреждающий цвет, когда они не хотят спариваться или уже беременны, с коричневой или белой полосой вдоль тела.

Изменения в окружающей среде (температура, влажность и т. д.)

Поскольку хамелеоны являются эктотермными (хладнокровными) и зависят от окружающей среды для регулирования температуры своего тела, они могут становиться более темными, чтобы максимизировать поглощение тепла от лампа для загара/грелки (темные цвета поглощают больше света). И наоборот, в жаркие дни у них, как правило, более светлая кожа, поскольку яркие цвета, такие как светло-голубой или зеленый, отражают больше света.

Хотя это мало изучено, считается, что изменение цвета кожи для регулирования температуры тела — черта, широко распространенная среди рептилий, даже у бородатых агам!

Общение с другими хамелеонами

Самки хамелеонов часто используют цвет, чтобы показать свою готовность к спариванию. Она светлая или бледно-зеленая, если хочет спариться, и станет темной и агрессивной, если у нее уже есть сперма другого самца. Как упоминалось выше, яркая окраска самца свидетельствует о доминировании и агрессии над другими, а также является признаком того, что он ухаживает за самкой.

Возбуждение и стимуляция

Также известно, что хамелеоны меняют цвет при возбуждении или стимуляции, например, при охоте на добычу или спаривании. Завуалированные хамелеоны становятся темно-зелеными, желтыми или коричневыми, когда им хочется охотиться. Пантеры-хамелеоны часто бывают черными, тускло-коричневыми или темно-красными, когда на них нападают.

Как хамелеоны меняют цвет?

Ну, в основном физика и, может быть, немного магии и зеркал. Часто считалось, что изменение цвета клеток кожи хамелеона как-то связано в основном с пигментацией, но ученые в 2015 году обнаружили, что они делают это еще и путем настройки специальных клеток в своей коже, содержащих очень маленькие кристаллы (нанокристаллы), отражающие свет.

Эти красочные ящерицы могут «настраивать» расстояние между наноразмерными кристаллами в специальных клетках их кожи, называемых «иридофорами» (от латинского слова «iris/irid», означающего радугу, и «phores», означающего «нести») , влияя на то, как эти нанокристаллы отражают свет. Эти особые клетки иногда называют хроматофорами.

Прежде чем мы продолжим объяснение, давайте кратко рассмотрим, как мы воспринимаем цвет вещей, которые видим. Цвет объекта соответствует длине волны света отражает . Красные и желтые цвета имеют более длинные волны, а синие и фиолетовые — более короткие. Если объект отражает более длинные волны света, мы видим его желтым или красным, и наоборот.

Думайте о нанокристаллах в иридофорах кожи хамелеона как о «зеркалах», размер которых хамелеон может регулировать в зависимости от того, как он себя чувствует. Нанокристаллы расположены далеко друг от друга («зеркала» становятся «длиннее»), когда хамелеон подвергается стрессу, что позволяет ему отражать более яркие цвета с большей длиной волны, такие как желтый и красный. Когда хамелеон расслаблен, эти нанокристаллы ближе друг к другу («зеркала» короче), что позволяет отражать цвета с более короткими длинами волн, поэтому мы видим более расслабленные цвета, такие как синий и зеленый.

Темный пигмент в коже хамелеона, называемый меланином, участвует в изменении цвета, связанном с подчиненным настроением (чтобы показать, что это не угроза), но вместо того, чтобы использовать нанокристаллы, хамелеон делает это, рассеивая меланин в своей верхней части кожи слои. В дикой природе, когда холодно и светит солнце, хамелеоны также увеличивают количество меланина в верхних слоях кожи, чтобы темнеть и быстрее нагреваться.

Взаимодействие между особыми зеркальными кристаллами и естественной пигментацией кожи хамелеона придает ему широкий спектр цветов и оттенков (например, естественная желтая пигментация + синий отраженный свет = зеленый цвет, который мы часто наблюдаем у хамелеонов).

Все ли хамелеоны меняют цвет?

Все хамелеоны способны менять цвет, но некоторые виды могут менять цвет быстрее большинства (менее чем за 20 секунд), а другие имеют более широкий диапазон оттенков и цветов. Завуалированные, пантерные и мадагаскарские хамелеоны могут быстро менять цвет на яркие оттенки зеленого, желтого и синего. Другие могут переключаться только между светлыми и темными цветами, например, хамелеоны, которые, как известно, обитают на деревьях, обычно бывают зелеными, синими или черными. Те из засушливых районов и пустынь не слишком сильно меняют свой цвет и, естественно, светлее, поскольку живут в более жаркой среде.

Взрослые самцы склонны чаще менять окраску, особенно когда они агрессивны по отношению к другому самцу или хотят привлечь самку. Молодые хамелеоны и самки более светлые или даже тусклые и имеют меньше иридофоров на коже, за исключением ковровых хамелеонов, у которых самки более богато украшены, чем самцы. Известно, что пантеры и мадагаскарские хамелеоны чрезвычайно красочны и являются наиболее фотографируемыми видами. Кстати, эти виды еще и самые территориальные — поди разберись.

Как успокоить хамелеона?

Чтобы успокоить хамелеона, помогите ему почувствовать себя в безопасности, выключив свет в клетке, накрыв клетку и оставив ее в покое. Более прохладная и темная среда поможет успокоить его и сделать менее реактивным. Безопаснее всего оставить его в покое, особенно когда ваш хамелеон шипит, указывая на стресс из-за изменения окружающей среды или из-за того, что с ним обращаются. Убедитесь, что окружающая среда вашего хамелеона находится в хорошем состоянии, чтобы он оставался спокойным (например, правильная температура и влажность). Кроме того, проверьте, есть ли что-то, что заставило его почувствовать угрозу — возможно, он увидел свое отражение, и понаблюдайте, болен ли ваш хамелеон или ранен.

Заключение

Способность хамелеона менять цвет кожи часто является отражением того, как он реагирует на окружающую среду. Если присутствует другой самец, он будет выглядеть агрессивно с яркими цветами, но если есть большая угроза, такая как хищник, он станет приглушенным или подавленным, чтобы помочь ему спрятаться. Температура также может влиять на его цвет, и их цвет также можно использовать для общения с другими.

Дополнительная литература

Информационные статьи, объясняющие, как хамелеоны меняют цвет и почему:
Секрет способности хамелеонов менять цвет
Самые безумные изменения цвета хамелеонов не для маскировки

Отличная статья с хорошими иллюстрациями, объясняющими, как хамелеоны меняют цвет кожи:
Цвета хамелеонов отражают их эмоции

Short ответ на форуме, объясняющий настроение хамелеона картинками:
Что означают цвета хамелеона?

Полное научное исследование того, как хамелеон меняет свой цвет:
Фотонные кристаллы вызывают активное изменение цвета у хамелеонов

Американское оптическое общество: исследование науки о свете

Главная > Что такое оптика?

Как хамелеоны меняют цвет?

Хамелеоны демонстрируют замечательные оптические явления. Кожа хамелеона может быстро и резко менять цвет, его глаза позволяют ему смотреть почти во все стороны, не двигая головой, и у него даже есть рудиментарный третий глаз!

Существует более 100 видов настоящих хамелеонов. Они встречаются в Африке, Мадагаскаре, Испании, Южной Европе, Аравии, Индии, Шри-Ланке и на Сейшельских островах. Некоторые меняющие цвет ящерицы в Соединенных Штатах, обычно называемые анолисами, также широко называются хамелеонами.

У хамелеона очень длинный и липкий язык, который взлетает в воздух, чтобы ловить насекомых. Его тело необычной формы, и большинство хамелеонов специально приспособлены к жизни на деревьях. Длинные тонкие ноги ящерицы поднимают ее над землей, а пальцы ее ног разделены на противопоставленные наборы из двух и трех пальцев, что позволяет ей хвататься за ветки, а не цепляться за них, как когтями. Сильный закрученный хвост также приспособлен к хватанию. У многих хамелеонов большие куполообразные или касканые головы, а у самцов может быть до трех рогов, иногда используемых для боя.

Хамелеоны не только реагируют на свет, но и меняют цвет, когда они напуганы, реагируют на температуру и другие изменения окружающей среды. Гормоны, воздействующие на специальные пигментосодержащие клетки кожи, вызывают изменение цвета. Однако его цвет не всегда меняется в зависимости от окружения, как это принято считать.

Изменение цвета кожи хамелеона в основном связано с особыми клетками, содержащими пигмент в его коже, хотя часть цвета возникает из-за эффекта, аналогичного тому, что делает дневное небо синим. Вот схематическое изображение кожи хамелеона:

Клетки следующего слоя содержат желтый пигмент.

Под слоем клеток с желтым пигментом находится слой клеток, содержащих мельчайшие частицы, намного меньшие, чем любая из длин волн видимого света. Когда свет, имеющий смесь цветов, падает на эти клетки, более синяя часть света рассеивается в широком диапазоне направлений, в то время как более красная часть света практически не рассеивается и в основном продолжает движение в своем первоначальном направлении. Это тот же механизм, который производит синеву ясного дневного неба и красный цвет восходов и закатов. Синий цвет, производимый этим механизмом, называется «синим Тиндаля».

Наконец, под слоем светорассеивающих клеток находится слой клеток, содержащих гранулы темного пигмента, называемого меланином. Эти клетки необычны, потому что гранулы меланина могут перемещаться внутри клетки. Гормоны хамелеона заставляют гранулы меланина либо широко распределяться по клетке, либо собираться вместе в один небольшой комок вблизи центра клетки. Клетки, содержащие гранулы меланина, имеют ответвления, которые простираются до двух вышележащих слоев, как показано на предыдущем рисунке. На рисунке ниже показано, как различное количество дисперсии гранул меланина изменяет оптические свойства одной из этих клеток.

Там, где гранулы меланина в клетках, содержащих меланин, полностью сжаты, в коже хамелеона в основном виден желтый пигмент. Синий свет от рассеивающих клеток смешивается с красным, оранжевым, желтым и зеленым нерассеянным светом, отражаемым клетками под рассеивающим слоем.

Там, где гранулы меланина частично диспергированы, меланинсодержащие клетки создают подложку под рассеивающими клетками, поглощая красный, оранжевый, желтый и зеленый нерассеянный свет, так что синий рассеянный свет становится более заметным. Затем цвет кожи хамелеонов определяется желтым пигментированным слоем и синим рассеянным светом. Кожа хамелеонов выглядит коричневой, зеленой или темно-зеленой, в зависимости от того, насколько широко рассеяны гранулы меланина.

Там, где гранулы меланина полностью диспергированы, кожа животных выглядит довольно темной, иногда даже черной. В этом случае синий цвет Тиндаля из рассеивающего слоя в основном поглощается.

Клетки с подвижными гранулами меланина единственные, которые меняются, когда хамелеон меняет цвет. Гормоны, которые контролируют клетки, содержащие меланин, могут различаться по концентрации в теле хамелеона, создавая сложные цветные узоры. Некоторые узоры являются хорошим камуфляжем, в то время как другие имеют эффектные полосы или пятна контрастных цветов, которые сигнализируют о настроении хамелеонов. Справочник по хамелеонам , составленный Франсуа ЛеБерром и его коллегами, содержит много замечательных фотографий цветов и узоров хамелеонов.

Хамелеон может направлять два глаза независимо друг от друга, так что один глаз смотрит вперед, а другой назад, или один смотрит вверх, а другой вниз. Хамелеон может это делать, потому что его глаза расположены на слегка приподнятых башенках по обеим сторонам головы, а не утоплены в защитных глазницах, как у нас. В некоторых других отношениях глаза хамелеона напоминают наши. Поскольку хамелеоны активны в дневное время, их сетчатка включает колбочки. Различные типы колбочек по-разному реагируют на свет разных цветов, поэтому животное с колбочками в сетчатке может различать цвета. (У многих видов животных, которые активны только ночью, в сетчатке отсутствуют колбочки, и они не различают цвета.)

У хамелеона есть небольшое светочувствительное пятно на макушке. Этот «третий глаз» не формирует изображение, так что это всего лишь рудиментарный глаз. Его называют «теменным глазом», и на страницах 26–27 «Справочника хамелеона» Франсуа Леберра показано, где он расположен на голове хамелеона. У хамелеонов третий глаз покрыт чешуей, но у некоторых других видов ящериц он не покрыт. Третий глаз чувствителен только к фиолетовому и синему свету: он игнорирует свет с большей длиной волны.

Окаменелости некоторых вымерших рыб, земноводных и рептилий также показывают третий глаз. Шишковидная железа в мозге человека и других млекопитающих, вероятно, произошла от третьего глаза. У млекопитающих шишковидная железа больше не воспринимает свет непосредственно; он получает информацию о яркости от двух других глаз, а затем вырабатывает гормоны, влияющие на сонливость и бодрствование, включая смену часовых поясов.

Penelope A. Farrant, Color in Nature , Blandford, London, 1997 and 1999. (Распространяется в США издательством Sterling Publishing, Нью-Йорк.) Это превосходная книга с подробным объяснением цветов, которые вы видите вокруг. ты каждый день. Материал о хамелеонах в этой книге сопровождается интересными рассуждениями о том, чем обусловлены цвета человеческих волос и кожи.

Ian Glynn, An Anatomy of Thought , Oxford University Press, London, 2000. Глава 8 (Порталы восприятия) этой книги дает необычайно четкое объяснение палочек и колбочек в сетчатке и того, как они стимулировать мозг.