Как меняет цвет хамелеон?
Наверное, каждый когда-либо слышал о хамелеоне, и не раз задумывался, как меняет цвет хамелеон. Хамелеоны - это очень удивительные животные, чьи корни введут далеко в древность. Первые хамелеоны обитали 100 млн. лет тому назад, в тоже время, что и динозавры.
Как хамелеон меняет цвет
Наибольшую известность хамелеоны приобрели за счет своей способности менять цвет кожи. Но не многие знают, как происходит этот процесс. Изменение окраски хамелеона связано со строением его кожных покровов. В более глубоком наружном волокнистом слое кожи находятся особенные разветвлённые клетки, которые называются хроматофорами. Хроматофоры - светоотражающие клетки, которые присутствуют у рептилий, рыб, земноводных, головоногих, которые содержат зёрна пигментов разных цветов:
- черный
- красный
- желтый
- темно-коричневый
При сокращении отростков этих клеток, зёрна пигментов распределяются центре этих самых клеток, и при этом кожа хамелеона приобретает беловатый, а то и жёлтый окрас. Если сосредоточивается тёмный пигмент в наружном слое, то кожа приобретает тёмную окраску. А сочетание пигментов приводит к появлению всевозможных цветовых оттенков. Например, зелёная окраска появляется при преломлении лучей света в поверхностных слоях кожи, содержащими кристаллы гуанина. Окраска хамелеона может быстро изменяться. От светлой, через жёлтую или зелёную до пурпурной, затем полностью до чёрной и тёмно-коричневой. Изменения окраски происходят не только на всём теле хамелеона, но и на отдельных участках, которые сопровождаются появлением или исчезновением разного рода полос, пятен разной окраски.
Почему хамелеон меняет цвет
Почему хамелеон меняет цвет? Изменения окраски тела хамелеона происходит как под действием внешних раздражителей - температуры, влажности и света, так и в результате жажды, голода, раздражения, испуга и т. д. Чаще всего окраска хамелеона гармонирует с окружающим фоном, местностью, в которой он находится, тем самым маскируя животное. Также хамелеон использует изменения своей окраски для коммуникации с другими хамелеонами. Для более наглядного представления о смене окраски хамелеона, можно самому посмотреть, как хамелеон меняет цвет, видео этого действа выложено в интернете в свободном доступе.
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:
- Сама по себе она прозрачна, не окрашена какими-то пигментами.
- Это не мешает ей содержать в своей толще специальные клетки - хроматофоры .
- В этих образованиях располагаются гранулы пигмента, которые и формируют цвет рептилии.
- 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:
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:
Хамелеоны – одни из самых необычных животных на Земле: они общаются, изменяя окраску, убивают жертву молниеносно выстреливая языком, а живут в таких местах, куда непросто добраться и которые, к сожалению, совсем скоро изменятся до неузнаваемости – из-за деятельности человека.
Вряд ли найдется животное, способное поспорить с хамелеоном числом анатомических диковинок. У этих ящериц язык длиннее тела, и с его помощью они способны одним «выстрелом» за доли секунды добыть себе пропитание – поймать и убить какое-нибудь насекомое. У хамелеонов отличное зрение, их телескопические глаза могут вращаться независимо друг от друга. Прямо над глазами выступают грозные «рога», а пальцы уподобились клешням и служат для крепкого захвата веточек, на которых эти ящерицы и проводят всю жизнь. Но среди всего многообразия ярких черт есть одна, выделяющая хамелеонов среди других ящериц, – это способность менять окраску. Широко распространенное мнение, будто хамелеоны принимают цвет поверхности, на которой находятся, на самом деле не совсем верно. Конечно, в некоторых ситуациях способность мимикрировать приходится весьма кстати, но в основном хамелеоны прибегают к смене окраски для общения друг с другом и с окружающим миром. Меняя цвет, эти ящерицы обозначают свое состояние: готовность к спариванию, угрозу противнику или стресс. «Хамелеоны давно привлекают внимание исследователей, но, несмотря на это, не все их тайны удалось разгадать, – рассказывает Кристофер Андерсон, эксперт по этим ящерицам из Университета имени Брауна в Провиденсе. – Мы все еще пытаемся выяснить в деталях, как они устроены – как стреляют языком во время охоты и как меняют цвет».
Около 40 процентов из более чем 200 известных науке видов хамелеонов населяют Мадагаскар, почти все остальные живут на территории континентальной Африки. С помощью ДНК-тестов удалось выделить несколько новых видов, хотя по внешнему облику их представители практически ничем не отличались от известных прежде. Более 20 процентов видов были выявлены за последние 15 лет. К сожалению, будущее этих удивительных созданий в природе далеко не радужно. В ноябре прошлого года в Красную книгу Международного союза охраны природы (МСОП) вошло более половины видов хамелеонов под статусом «находящийся под угрозой» или «положение, близкое к уязвимому». Андерсон – член группы экспертов МСОП по хамелеонам. Кристофер детально изучил охотничьи навыки своих подопечных. Используя камеру со скоростью съемки 3000 кадров в секунду, он запечатлел, как хамелеон поедает сверчка. В реальности все происходит за 0,56 секунды – в записи охота длится 28 секунд, и с помощью камеры работа «спускового механизма» языка ящерицы была разобрана в мельчайших подробностях.
Кристиан Циглер Насекомое пало жертвой решившего полакомиться хамелеона из рода Calumma. Благодаря острому зрению ящерице удается с ювелирной точностью направить «выстрел» своего длиннющего языка с влажной присоской на кончике.
Подъязычная косточка хамелеона окружена эластичной коллагеновой тканью и расположена в кольцевой «спусковой» мышце. Как только ящерица нацеливается на добычу, она слегка высовывает язык, мышца-курок сжимает эту кость, и прежде собранный в плотную складку язык резко соскальзывает с нее, распрямляясь как пружина. Кончик языка имеет форму присоски, и жертва намертво прилипает к его влажной поверхности. Язык втягивается и – блюдо на столе! Что касается механизмов управления окраской , то опубликованная в этом году работа генетика и биофизика Мишеля Милинковича перевернула недавние представления ученых. Долгие годы считалось, что изменение цвета хамелеона происходит за счет распространения пигментов вдоль особых отростков клеток кожи. Мишель утверждает, что это предположение не убедительно, ведь в природе встречается множество особей зеленого цвета, в чьей коже отсутствуют зеленые пигменты. Милинкович с коллегами из Женевского университета обнаружил под пигментными клетками еще один слой клеток, которые содержат нанокристаллы, упорядоченные в виде треугольной решетки. Оказалось, что под давлением и воздействием химических соединений эти кристаллы становятся управляемыми: когда расстояние между ними меняется, меняется и отражаемый кожей цвет. С увеличением зазора между кристаллами-«хамелеонами» гамма смещается от синей части спектра к зеленой и далее – вплоть до красной. У Ника Хенна, селекционера-любителя из Пенсильвании, первый хамелеон появился, когда ему было семь лет. За двадцать лет коллекция Хенна выросла до двухсот особей, которые живут у него в подвале в Ридинге.
Поставленные в ряд клетки заполнены растениями, по которым с удовольствием карабкаются ящерицы. На дне – приличный слой песка, чтобы самки могли откладывать яйца. Влажность и освещенность регулируются так, чтобы воссоздать привычную для животных среду обитания. Правильно расположить клетки – задача посложнее, чем рассадить делегации враждующих стран на ассамблее ООН. Животные лишний раз не должны вызывать друг у друга агрессию, поэтому Хенн разместил самок так, чтобы они не видели самцов, а мужских особей так, чтобы в их поле зрения не попадали ни самки, ни воинственные соперники. Эмбер, молодой пантеровый хамелеон, принадлежит к виду, населяющему район Амбилобе на севере Мадагаскара. Его тело украшают красные и зеленые полоски, на боках ящерицы окаймленные светло-голубым. Когда Хенн, открыв клетку, принялся подталкивать Эмбера длинной палочкой, хамелеон стал «заводиться». Это было легко заметить – красные полоски вдруг налились и стали заметно ярче.
Широко распространенное мнение, будто хамелеоны принимают цвет поверхности, на которой находятся, на самом деле не совсем верно.Ник подсадил Эмбера в соседнюю клетку, где хозяйничал Болт – синеполосый пантеровый хамелеон, крупнейший в коллекции Хенна. Реакция Болта на непрошеного гостя не заставила себя ждать: как только Ник открыл клетку, хозяин продвинулся вперед на несколько сантиметров, и его зеленые полоски стали ярко-желтыми, а глазницы, горло и шипы на спине из зеленых превратились в оранжево-красные. Эмбер тоже немного покраснел, но чем дальше, тем сильнее он уступал в «битве красок» противнику, который буквально исторгал всю палитру. А Болту и этого мало: подбираясь ближе, он распахнул пасть, демонстрируя ярко-желтую слизистую оболочку. Хенн отправляет Эмбера восвояси. «Если пустить все на самотек, Болт начнет пихать и даже кусать Эмбера, пока тот не побуреет – так хамелеоны выбрасывают белый флаг в поединке», – рассказывает Хенн. Проведенное в 2014 году исследование показало, что эти ящерицы развили способность принимать тускло-коричневый «цвет послушания» из-за своей медлительности – она не позволяет им спастись бегством от победителя в схватке.
Фото: Клювовидные выросты украшают мордочку хамелеона Парсона - одного из крупнейших видов. По этим выростам ящерицы узнают «своих», годятся они и в качестве грозного оружия в поединке за самку.
Автор: Кристиан Циглер">
Клювовидные выросты украшают мордочку хамелеона Парсона - одного из крупнейших видов. По этим выростам ящерицы узнают «своих», годятся они и в качестве грозного оружия в поединке за самку.
Фото: Клювовидные выросты украшают мордочку длинноносого хамелеона. По этим выростам ящерицы узнают «своих», годятся они и в качестве грозного оружия в поединке за самку.
Автор: Кристиан Циглер">
Клювовидные выросты украшают мордочку длинноносого хамелеона. По этим выростам ящерицы узнают «своих», годятся они и в качестве грозного оружия в поединке за самку.
Фото: Двое самцов пантерового хамелеона только что завершили схватку за самку. Победителя определить нетрудно: он так и переливается на солнце. Его соперник пребывает в «трауре».
Автор: Кристиан Циглер">
Двое самцов пантерового хамелеона только что завершили схватку за самку. Победителя определить нетрудно: он так и переливается на солнце. Его соперник пребывает в «трауре».
Некоторые виды хамелеонов, хоть и меняют цвет, делают это недостаточно явно, чтобы запугать противника. Тогда на помощь приходят другие способы – ящерицы сжимают тело, а затем расправляют ребра в суставах, чтобы подтолкнуть позвоночник кверху и за счет этого «вырасти». Еще одна уловка, помогающая выглядеть внушительнее, – плотно скрутить в клубок длинный хвост и использовать мышцы языка, чтобы раздуть горло. Повернувшись, после всех этих метаморфоз, к врагу боком, хамелеон кажется значительно крупнее. Одна из любимиц Хенна – ящерица по кличке Кэти Перри (так зовут американскую поп-звезду. – Прим. ред.) – приняла розово-красный оттенок, сигнализируя своим сородичам, что готова спариваться. Ее соседка по кличке Пинат – тоже розовая, но с темными полосками на теле: это означает, что она уже вынашивает потомство. Если на глаза Кэти попадется самец, способный впечатлить ее своими яркими красками и эффектным брачным танцем, она вполне может согласиться продлить его род. Если такой же самец встретится на пути Пинат, она тут же вся потемнеет, и на этом фоне проступят светлые пятна. Для особо непонятливого ухажера ящерка угрожающе раскроет пасть, примется шипеть и попытается его укусить. Как самцы, так и самки хамелеона полигамны (спариваются с несколькими партнерами). Большинство видов откладывают яйца, из которых вылупляется молодняк, а у некоторых дети рождаются живьем в прозрачных мешочках, напоминающих коконы. Хамелеоны не утруждают себя воспитанием малышей, так что те с первых дней жизни предоставлены сами себе. Поскольку основную часть времени эти животные проводят на деревьях, чтобы спрятаться от чужих глаз, им достаточно съежиться и опрокинуться на нижнюю сторону ветки. А оказавшись на земле, ящерицы при виде хищника стараются прикинуться одним из листиков, которых так много вокруг.
Кристиан Циглер Жизненный цикл хамелеона Лабора длится около года. Некоторые виды хамелеонов могут прожить до десяти лет в неволе. В естественной среде они не живут и половины этого срока.
Но с главным врагом хамелеонам не справиться – сельскохозяйственная деятельность человека безжалостно уничтожает привычную им среду обитания. 9 видов, занесенных в Красную книгу МСОП, находятся на грани исчезновения, 37 являются вымирающими, 20 – уязвимыми и еще 35 близки к статусу уязвимых. Биолог Кристал Толли, как и Кристофер Андерсон, входит в группу экспертов МСОП по хамелеонам. С 2006 года в Южной Африке, Мозамбике, Танзании и Демократической Республике Конго возглавляемая Толли группа ученых открыла 11 новых видов хамелеонов. Кристал родом из Массачусетса, и вот уже 15 лет она изучает ящериц под эгидой Национального африканского института биологического разнообразия в Кейптауне. «Когда генетический анализ подтверждает, что найденная тобой особь – представитель нового вида, чувства просто переполняют, – увлеченно рассказывает Толли. – Не то что когда пишешь статью, которую потом никто и читать-то не будет. Здесь совсем другое дело – твое открытие на века становится частью научных знаний!». Вздохнув, Кристал продолжает: «Но стоит эйфории немного схлынуть, как жуткая реальность снова выходит на первый план. Перед глазами встает картина промышленной вырубки лесов. В ветках падающих на землю деревьев пытаются найти укрытие мои крошечные любимцы. Иногда я думаю, что лучше бы им так и остаться неизвестными науке. Ведь если человек не остановится, очень скоро все они вымрут».
Для меня это похожее на дракона существо, которое способно менять свой окрас, - самое удивительное создание на свете. Многие думают, что таким образом хамелеоны маскируются под окружающий их фон. Это не совсем так. Возможно, вам будет интересно узнать, как и почему хамелеоны меняют цвет.
Почему хамелеоны меняют цвет
Долгое время ученые предполагали, что хамелеон меняет цвет для маскировки. Однако, последние исследования показали, что они вообще не обращают внимания на то, что их окружает. На изменение окраса влияют переживаемые эмоции, свет или температура воздуха.
Чтобы притянуть к себе солнечные лучи, утром они могут быть чёрного цвета, а днем, чтобы не было жарко, светлеют. Для привлечения партнера в брачные игры они окрашиваются в яркие цвета.
Как это происходит
Происходит это благодаря особым клеткам с цветовыми пигментами - хроматофорам. Находятся они в слоях кожи и зависят от нервной системы. Кожа хамелеона прозрачна, поэтому эти клетки хорошо видны:
- в верхнем слое находятся красный и желтый пигменты;
- далее расположен гуанин, который воспроизводит синий цвет;
- под ним меланин - отвечающий за пигмент черного цвета.
От того, как расположены пигменты в клетке, зависит цвет кожи. Если они находятся в её центре - кожа остается прозрачной. А когда отрезки клетки начинают сокращаться, то пигменты перераспределяются, и кожа окрашивается в интенсивные цвета.
Какие ещё особенности у хамелеонов
Ещё одна особенность хамелеонов - способность быстро схватывать пищу языком. Язык у них в два раза длиннее тела, и выбрасывают они его быстрее, чем можно проследить взглядом. Как только кончик языка касается добычи, она тут же приклеивается к нему и втягивается в рот.
Как для рептилий, то у них очень хорошее зрение. Они могут видеть несколько предметов одновременно, вращая глазами отдельно друг от друга. Но выбрав цель, оба глаза сразу фокусируются в одном направлении.
Хамелеоны - самые загадочные рептилии на планете, которые пугают, завораживают и удивляют одновременно. И несомненно, они стоят того, чтобы знать о них побольше.
Людям, наблюдающим за хамелеонами, может показаться, что эти рептилии меняют окраску сознательно, «подгоняя» себя под цвет окружающей среды. В этом случае пришлось бы допустить, что хамелеоны обладают самосознанием и абстрактным , которого не приходится ожидать от .
Механизм изменения окраски
Обитатели пустынь свою особенность используют для поглощения солнечного света. В утренние часы окрас черный, чтобы вобрать в себя как можно больше тепла, а в обед становятся светло-серыми, чтобы отражать солнечные лучи. Окрас также может меняться только на определенных участках, тогда разноцветные полосы или пятна покрывают тело хамелеона. Ошибочно мнение, что хамелеон может принимать абсолютно все цвета и узоры. Он меняет свой окрас в диапазоне, заложенном в физиологии животного. Хозяева хамелеонов любят проводить с ними эксперименты. Если хамелеона положить на шахматную доску, то он не станет в черно-белую клеточку.
Обратите внимание
Пигментные гранулы могут перемещаться очень быстро, мгновенно меняя цвет кожи хамелеона.
Полезный совет
Некоторые разновидности хамелеонов приобретают цвет своих противников (змей, птиц), которые несут опасность.
Удивительные животные - хамелеоны. Своей способностью в различных ситуациях менять окраску они привлекли внимание ученых и обычных людей. Существует распространенное мнение о том, что хамелеон меняет свой окрас в зависимости от фона, где он находится. Но это далеко не так.
