Информационный центр по атомной энергии
Найди свой город
Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?
Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС
Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?
Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана
В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?
В голубом пятне и чёрной субстанции
Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?
Это нейтронные звёзды с диаметром 10-20 километров
Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?
Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы
А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?
Калифорний-252 стоит 10 млн.
долларов за грамм
У какого наземного животного самый большой мозг?
У слона – из-за размеров тела
От названия какого животного произошло слово «вакцина»?
Коровы. В переводе с латинского «vaccinia» — «коровья»
Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра с верхними слоями атмосферы?
Полярное сияние
Правда ли, что мечехвосты живут на Земле уже 300 миллионов лет, у них 10 глаз и голубая кровь?
Да. Их кровью проверяют чистоту медицинских препаратов
Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно найти «юбку» и «тюбетейку»?
Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента
Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?
Да, в НИИАРе так производят голубые топазы
А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?
Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия
Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?
16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно
Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
«С лёгким
паром!»
Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?
От 4,5 до нескольких десятков грамм
Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?
Это искусственный аромат, созданный химиком
Новости
Все новости
Новости твоего города
Наши форматы
Все форматы
Команда ИЦАЭ
Информационные центры
по атомной энергии присутствуют в19 городах России
Найди свой город
Найди свой город
Эксперты ИЦАЭ
Все эксперты
ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА
Хамелеоны научились менять цвет, чтобы общаться, а не прятаться
Вопреки распространённому мнению, способность менять цвета нужна хамелеонам вовсе не для того, чтобы прятаться.
Напротив, меняя окраску, они привлекают к себе внимание, уверены австралийские учёные.
Австралийские ученые нашли подтверждение того, что хамелеоны развивали свои способности к изменению цвета вовсе не для того, чтобы сливаться с окружающей обстановкой. По их мнению, их работа свидетельствует скорее об обратном — меняя окраску, хамелеоны стремились привлечь внимание к собственной персоне. Работа учёных опубликована в последнем выпуске PLoS Biology.
Способность хамелеонов менять свой окрас, имитируя краски окружающей среды, так знаменита, что само название этих пресмыкающихся стало именем нарицательным. Среди полутора сотен видов хамелеонов встречаются как те, чья способность менять окраску ограничивается относительно узким диапазоном оттенков коричневого цвета, так и те, кто легко окрашивается в зелёные, голубые и даже оранжевые тона. Если бы наши глаза видели в ультрафиолете, благодаря хамелеонам мы бы могли полюбоваться и ультрафиолетовыми рептилиями.
Хамелеоны и их цвета
Хамелеоны (Chamaeleontidae) – ящерицы длиной от 4 см до 60 см (Chamaeleo oustaleti с Мадагаскара).
Известно 6 родов, объединяющих около 150 видов. Более половины всех видов обитает в Африке, включая остров Мадагаскар, они являются…
Известно, что самки хамелеонов изменяют цвет кожи, чтобы проявить свой интерес или пренебрежение, а самцы, помимо того, что пытаются привлечь к себе представительниц прекрасного пола, общаются друг с другом, выражая с помощью меняющихся ярких пятен агрессию или покорность.
Хотя подавляющее большинство населения уверено в том, что изменение окраски призвано помочь хамелеонам спрятаться от хищников, ученые рассматривают две гипотезы развития подобной способности.
В соответствии с защитной, или криптической гипотезой, появившаяся в результате естественного отбора способность менять окраску действительно позволяла хамелеонам лучше соответствовать цвету окружающей среды и эффективно маскироваться от хищников.
Альтернативная гипотеза подразумевает, что изменение окраски способствовало облегчению социальной коммуникации среди особей одного вида.
Согласно этим представлениям, мгновенное окрашивание в другой цвет или появление яркого узора призвано привлекать внимание других хамелеонов; при этом в обычном состоянии они могут сохранять защитную окраску.
Выяснить, какая точка зрения верна, Деви Стюарт-Фокс и Аднан Муссалли из Мельбурнского университета решили на роде брадиподионов (Bradypodion). Брадиподионы обитают в южной части Африки на обширной территории, включающей как луга, так и тропические ливневые леса. Среди представителей рода встречаются самые разнообразные типы изменения окраски, а эволюционные отношения между видами, входящими в этот род, хорошо известны.
Брадиподионы,
или медленноногие хамелеоны (Bradypodion) – род хамелеонов, обитающих в юго-восточной Африке. Иногда их определяют в группу южноафриканских карликовых хамелеонов.
Исследователи набрали по пятерке самцов брадиподионов, принадлежащих к 21 генетической линии, и устроили им некоторое подобие дуэли в естественной для каждой группы среде обитания.
С помощью высокоскоростной аппаратуры учёные измеряли яркость и цвет окраски, сопровождавшие агрессивное или покорное поведение участников поединка. Хамелеонам также демонстрировали чучела их естественных врагов — птиц и змей. Поскольку глаза хамелеонов, в отличие от человеческих, обладают дополнительным типом колбочек, чувствительных к ультрафиолету, аппаратура работала и в этой области спектра.
Сопоставив полученные результаты с известными данными об особенностях зрения как самих хамелеонов, так и охотящихся на них птиц, авторы смогли установить, насколько заметными для тех и других могут быть мгновенные изменения окраски рептилий.
Выяснилось, что способность резко изменять окраску обусловлена необходимостью обеспечить ясно распознаваемые другими хамелеонами социальные сигналы. Зрение птиц слишком медленно, чтобы заметить перемены.
«Если самец хамелеона бросает вызов сопернику, обе особи начинают демонстрировать самые яркие и заметные окраски из своего арсенала», — рассказал Стюарт-Фокс в интервью BBC.
По его словам, красочный поединок продолжается до тех пор, пока одна из сторон не признает победу противника. Проигравший принимает тёмную окраску, которая свидетельствует о покорности и является своего рода просьбой к сопернику: «Не бей меня».
Яркие мгновенные всполохи, окрашивающие бока хамелеона в момент общения с сородичами, длятся всего несколько миллисекунд. По словам учёных, птицы просто не способны заметить этих изменений.
close
100%
Но могут ли выполнять коммуникативную функцию лишь быстрые перемены, а сама возможность менять окраску проистекать из желания спрятаться?
Учёные дают отрицательный ответ.
Дело в том, что зависимости между количеством сменяемых хамелеонами окрасок и разнообразием цветового фона среды их естественного обитания найти также не удалось. Если бы способность кардинально изменять цвет нужна была хамелеонам для маскировки, то чемпионы по изменчивости обитали бы в местах с самым ярким ландшафтом, а среда обитания их родственников со скудным набором окрасок отличалась бы унылым однообразием.
Авторы исследования допускают, впрочем, что первоначально способность незначительно изменять цвет могла иметь защитную функцию, а также способствовать терморегуляции тела. Однако умение кардинально менять цвет появилось именно благодаря необходимости общения с себе подобными с помощью четко различимых сигналов.
Природно -настроенные кольца: как хамелеоны действительно меняют цвет
Deep Look
Jason Jaacks
Сохранить статью
Сохранить статью
Пожалуйста, попробуйте еще раз
. Эта статья больше 7 лет. .
Хамелеоны — одни из самых ярко окрашенных животных на планете. Но как они развили способность менять цвет?
Раньше ученые считали, что хамелеоны меняют цвет, распределяя пигменты по своей коже, как это делают осьминоги или кальмары.
Верхний слой кожи хамелеона, называемый эпидермисом, содержит желтые пигментные клетки, называемые ксантофорами, и красные пигментные клетки, называемые эритрофорами.
Но количество пигмента в клетках остается прежним, даже когда хамелеон меняет цвет.
Ранее в этом году Мишель Милинкович, эволюционный генетик и биофизик с кафедры генетики и эволюции Женевского университета, и группа исследователей обнаружили, что хамелеоны-пантеры меняют цвет, используя кристаллическую структуру под их верхним слоем кожи.
Прямо под кожей хамелеона находится слой клеток, называемых иридофорами. Эти клетки содержат микроскопические кристаллы соли, которые расположены в виде трехмерного узора, как апельсины, сложенные на подставке для фруктов.
Когда свет попадает на кристаллы, часть длины волны поглощается, а часть отражается. Результатом, на наш взгляд, является красивая радуга цветов на коже хамелеона. Но на самом деле мы видим свет, отражающийся от этих крошечных кристаллов. Например, то, что мы воспринимаем как зеленый, — это синие длины волн света, отражающиеся от кристаллов и через слой желтых ксантофорных клеток в эпидермисе хамелеона. В результате получается ярко-зеленая кожа, не содержащая зеленого пигмента!
Блестящие голубые крылья бабочки Морфо,
красочного вида, обитающего в тропиках, имеют сходную структуру с крошечными кристаллами хамелеонов.
Но в отличие от бабочек Morhpo, хамелеоны развили способность перемещать структуру. Когда хамелеоны меняют цвет, они на самом деле регулируют расстояние между кристаллами соли, что меняет цвет отраженного света.
У хамелеонов есть второй слой иридиофорных клеток сразу под первым. Кристаллы в этом слое больше и отражают световые волны в инфракрасном диапазоне. По словам Милинковича, это говорит о том, что хамелеоны также меняют цвет, чтобы регулировать свою температуру. Хамелеоны хладнокровны и согревают свое тело солнечным теплом.
Но есть и другая возможность, которую трудно доказать. Как и многие животные, хамелеоны могут видеть более широкий спектр света, чем люди, включая ультрафиолетовый свет. Это означает, что изменения цвета, которые мы видим, — это только начало.
На самом деле, хамелеоны разработали целый язык цветов, выходящий далеко за пределы того, что мы можем понять.
Оказывается, наше понимание того, почему хамелеоны меняют цвет, тоже было неполным.
Ученые когда-то думали, что способность хамелеонов менять цвет позволяет им лучше маскироваться. Большинство видов хамелеонов живут высоко в пологе леса, и их различные оттенки зеленого обеспечивают естественный камуфляж. Даже их движения обеспечивают маскировку — они танцуют, имитируя развевающиеся на ветру листья.
Фактически, хамелеоны меняют цвет в основном для общения друг с другом, как если бы они были живыми кольцами настроения. Самцы будут предупреждать друг друга о своей территории, а самки будут менять цвет, чтобы самцы знали, заинтересованы ли они в размножении.
Примерно в то же время, когда Милинкович опубликовал свои выводы, ученые Калифорнийского университета в Беркли наносили последние штрихи на меняющий цвет прототип, который они сравнивали с синтетической кожей хамелеона.
Группа инженеров-электриков под руководством Конни Чанг-Хаснейна выгравировала одномерную матрицу на тонкой кремниевой пленке. На микроскопическом уровне массив выглядит так, как будто он сделан из крошечных лент, уложенных идеально прямыми рядами. Ленты кремния работают почти так же, как кристаллы в коже хамелеона — они отражают определенную длину волны света в зависимости от того, насколько далеко они расположены друг от друга.
Ученые наклеили массив на гибкий пластик. Когда пластик растягивается, расстояние между лентами меняется, а рисунок меняет цвет. Они начали с цветочного рисунка, но узоры становились все более сложными и теперь включают хамелеона — дань уважения существу, которое вдохновило идею.
Массив отражает до 83 процентов падающего на него света. По словам Чанг-Хаснайна, области применения массива, меняющего цвет, огромны, включая биосенсоры, энергоэффективные электронные дисплеи и даже датчики, которые меняют цвет, чтобы предупредить об отказе конструкции моста или крыла самолета.
Говорят ли хамелеоны своему телу, на какой цвет измениться?
Лорен Коронаi Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Хотя принято считать, что хамелеоны меняют цвет просто для того, чтобы слиться с окружающей средой, это может быть связано с рядом экологических и эмоциональных факторов. Неясно, активно ли эти ящерицы приказывают своему телу изменить цвет или это автоматический ответ, но им нужно указать, на какой цвет измениться.
Встреча с хамелеонами
Во всем мире существует около 90 видов хамелеонов, взрослые особи которых имеют размер от 4 до 24 дюймов. Все эти ящерицы принадлежат к таксономическому семейству Chamaeleontidae. В дикой природе этих существ можно встретить на Шри-Ланке, в Испании, Африке, на Мадагаскаре и в Индии. Это древесные ящерицы, а это значит, что они проводят свою жизнь на деревьях, где им есть что есть и где легче спрятаться от потенциальных хищников. Они могут вращать свои отличительные глаза независимо друг от друга.
Зачем менять цвет?
Хотя многие люди считают, что хамелеоны меняют цвет, чтобы замаскироваться под окружающую среду, чаще всего они используют его как способ подать сигнал другим представителям своего вида. Когда самцам бросают вызов представители их пола, они начинают сверкать друг перед другом своими самыми яркими красками, пытаясь утвердить свое господство. Когда эти существа хотят размножаться, они превращают смесь всех цветов, которые они могут собрать, чтобы показать другим представителям своего вида, что они в настроении. Они также могут менять цвет в зависимости от факторов окружающей среды, таких как температура и освещение.
Анатомия меняющего цвет
Внешний слой кожи хамелеона прозрачен, тогда как нижние слои содержат различные пигментные клетки, известные как хроматофоры, которые позволяют им менять цвет. Первый слой пигментных клеток представляют собой ксантофоры, содержащие желтый цвет. Второй слой специализированных клеток — эритрофоры красного цвета.