Какой хамелеон лучше меняет цвет. Почему хамелеон меняет цвет

Экзотический, своеобразный, загадочный, сверхъестественный… Так можно охарактеризовать хамелеона. Он живет на одной планете с нами, но выглядит так, будто бы прибыл из космоса. То ли маленький динозаврик, то ли инопланетянин. Иначе про хамелеона и не скажешь… Об этих рептилиях наверняка слышал каждый, но н аибольшую известность хамелеоны приобрели за счет своей уникальной способности менять цвет кожи.

Хамелеоны всегда вызывали у людей интерес. Еще в 48 году до н. э. хамелеона описывал Аристотель отмечая, что окраска меняется, когда он надувается. А древнеримский ученый Плиний ошибочно связывал изменение окраски исключительно с фоном. В XVII веке немецкий ученый Вормиус объяснял цветовую игру «страданиями и переживаниями» хамелеона. Может быть, Вормиус несколько польстил животному, называя его нехитрую психическую деятельность «переживаниями», но оказалось, что он был ближе всех к истине.

Чем вызывается изменение цвета кожи у хамелеона?

Люди, как правило, ассоциируют хамелеона с хитростью и маскировкой, полагая, что рептилия меняет цвет кожи, маскируясь под окружающую местность и предметы. Вы будете разочарованы, но это не более, чем миф. Их способность менять окрас имеет совсем другую природу. В первую очередь, способность менять цвет – это своеобразная коммуникация. Таким способом хамелеон общается с себе подобными. В лучшем виде окрас рептилии проявляется при встрече с другим самцом. Когда это происходит, они раздувают гортань и увеличиваются в размерах, как бы надуваются, причем умеют надувать только один бок. Окрас их становится существенно ярче. Это своего рода соревнование двух «джентльменов». Чаще всего более крупный хамелеон воспринимается как доминантный, а порой они набрасываются друг на друга с распахнутыми пастями. Воюют до тех пор, пока один из них не отступит. При встрече с самкой окрас будет таким же, но раздуваться в присутствии дамы хамелеон не станет.

Таким образом, животные меняют цветовую гамму, когда хотят чтобы их заметили, заявляя о границах своей территории другим самцам, или, напротив, привлекая невест. Конечно, они отлично могут прятаться среди листвы, но обычно, когда рептилия меняет цвет, она старается выделиться.

Цвет хамелеона меняется и в зависимости от состояния его организма. Изменение температуры, освещения и влажности, неблагоприятные условия содержания, болезнь, голод, обезвоживание, злость, страх, стресс – все эти факторы также влияют на окраску кожи животного. Если хамелеон испытывает стресс, он будет более темных тонов. Одним словом, изменение цвета хамелеона – это сигнал того, что случилось что-то выпадающее за рамки «нормальности» в понимании животного.

Важно: от стресса хамелеонов нужно всячески оберегать. Не стоит задирать хамелеона, показывать ему других животных, часто пересаживать на другие места. Стресс будет выражаться не только в смене окраски, но и в отказе от пищи. Вообще, хамелеоны – не стрессоуствойчивые животные. Помните, что самое страшное для рептилий – это стресс. Стрессовое состояние может закончиться плачевно. Нередки летальные исходы.

Наблюдая длительное время за хамелеоном, вы научитесь понимать то, что хочет выразить ваш питомец, меняя окраску. А если окрас хамелеона вдруг совпадет с окружающим его фоном, то это случайность, и не более.

Как хамелеон меняет цвет? Механизм изменения окраса

Зоологи выяснили, что хамелеон способен менять окраску благодаря особому строению кожных покровов. В наружном и более глубоком слое кожи рептилии имеются светоотражающие клетки – хроматофоры. Они содержат зерна пигментов черного, красного, желтого и темно-коричневого цветов. Когда отростки хроматоформ сокращаются, зерна пигментов распределяются в их центре, а кожа животного приобретает беловатый либо желтый окрас. В случае, если темный пигмент сосредотачивается в наружном слое, то кожный покров приобретает темную окраску. При сочетании пигментов появляются разнообразные цветовые оттенки. Благодаря данному механизму цветовая «палитра» рептилии оказывается весьма насыщенной.

Цвет хамелеона может моментально меняться от светлого до пурпурного, затем до черного и темно-коричневого. Окраска меняется как на всем теле, так и на его отдельных участках, сопровождаясь появлением или исчезновением полос или пятен различных цветов.

В качестве основного цвета для хамелеонов характерен зеленый. Также встречаются желтые, серые и коричневые животные.

Цветовая гамма хамелеонов

Существует мнение, что потомки динозавров могут окрашиваться в какой угодно цвет, но это не так. Хамелеоны разных видов могут менять цветовую палитру в довольно широком диапазоне, но только в пределах, отведенных именно этому конкретному виду. Под воздействием вышеназванных факторов рептилия способна изменять цвета и приобретать новые оттенки, но в рамках своей цветовой гаммы. Так, например, буквально за секунду самец из зеленого может стать оранжевым или красным. Эти же хамелеоны, засыпая, становятся бледно-желтыми, розовыми или красными. Или, взять, к примеру, йеменского хамелеона. Зеленый в спокойном состоянии, будучи испуганным или злым, йеменский хамелеон может стать черным с желтыми и зелеными пятнышками.

Нетрудно догадаться, что при содержании хамелеона в домашних условиях у него нет особых причин менять цвет кожи. Вы же не станете намеренно пугать подопечного или содержать в неблагоприятных для него условиях. Поэтому не стоит рассчитывать на то, что ваш домашний динозаврик постоянно будет переливаться разными цветами, как новогодняя гирлянда.

В исследовании приняли участие самцы мадагаскарского пантерного хамелеона (Furcifer pardalis), которые умеют менять окраску с сине-зеленой до ярко-красной и обратно за несколько минут. Известно, что смена окраски связана с работой особых клеток кожи — хроматофоров, перераспределяющих пигменты четырех цветов. Пигменты отражают видимый свет в узком спектральном диапазоне, однако теперь ученые выяснили, что для хамелеонов куда важнее являются иридофоры — клетки, которые не поглощают свет, а отражают его.

Кожу хамелеонов тщательно изучили с помощью электронного микроскопа и обнаружили в ней два слоя иридофор, причем в верхнем слое содержатся нанокристаллы гуанина, организованные в виде четко структурированной решетки. Шаг решетки (расстояние между кристаллами) играет ключевую роль в смене окраски — при его увеличении максимум длин волн отражаемого света смещается в длинноволновую (красную) область, а при уменьшении — в коротковолновую (синюю) область. Изменяя шаг решетки путем растягивания или сокращения слоя иридофоров, хамелеоны подстраивают цвет под окружающую обстановку.

У хамелеонов есть также и второй, более глубоко расположенный слой иридофоров, с большим шагом решетки из нанокристаллов. Максимум отражения этого слоя находится в инфракрасной области спектра. Предположительно, этот слой у хамелеонов является важным механизмом защиты от перегрева в жарких условиях. Ученые предполагают, что подобный механизм можно использовать и при создании новых искусственных материалов, способных изменять цвет.

Инструкция

Хамелеоны являются обитателями знойного континента под названием Африка. В настоящее время они распространены и в Южной Индии, и в Южной Европе, а также на Мадагаскаре, на Гавайях и на Шри-Ланке. Хамелеон – уникальная ! Мало того, что он обладает невероятной способностью менять цвет своей кожи, так еще и его глаза, покрытые сросшимися веками, живут своей собственной жизнью, поворачиваясь в разные стороны, независимо друг от друга. Кроме того эти ящерицы часами могут находиться на ветвях деревьев, ожидая свою жертву. Как только та или иная букашка попадает в поле видимости хамелеона, он тут же, не раздумывая, хватает ее своим длинным и липким языком.

Широкую известность этой рептилии ее уникальная способность чудодейственным способом изменять окраску своей кожи. Любопытно, что ящерица длиной до 30 см умеет искусно маскироваться, становясь то красной, то черной, то голубой, то желтой. Ученые, занимаясь исследованиями хамелеонов, пытались выяснить, как эти ящерицы меняют цвет своей кожи. Изначально предполагалось, что хамелеоны просто любят подстраиваться под окружающий их фон, считая это своим долгом. Это предположение оказалось неверным.

Согласно современным исследованиям, хамелеоны меняю цвет своей кожи в зависимости от своего состояния: на смену цвета может повлиять настроение животного, это могут быть реакции на страх или радость, это может зависеть и от температуры окружающего воздуха. Зоологи выяснили, что цвет своего тела меняет благодаря специальным клеткам – хроматофорам. Дело в том, что кожа этой ящерицы довольно прозрачна, поэтому и , содержащие пигменты разных цветов, хорошо прослеживаются.

Зерна хроматофоров содержат зерна сразу нескольких пигментов: красного, желтого, черного и темно-коричневого цветов. Если отрезки этих клеток начинают сокращаться, то происходит перераспределение пигментов, концентрация которых резко увеличивается. В этом случае кожа рептилии становится светлой (например, желтоватой или белой). Если же сокращается один из темных пигментов, то кожа хамелеона становится темной. Любопытно, что такое сокращение происходит на разных уровнях, что и позволяет приводить сочетания тех или иных пигментов к совершенно разным оттенкам.

Чтобы поменять цвет кожи ящерице необходимо затратить не больше двух секунд! Долгое время исследователи предполагали, что хамелеоны меняют цвет только для маскировки: к примеру, окрасившись в зеленый цвет, ящерица может спрятаться в траве или в листве. Однако это предположение оказалось правдой только наполовину. Дело в том, что хамелеоны меняют свой цвет не только для маскировки, но и для своих личных целей. Например, некоторые хамелеоны, обитающие в знойной Африке, утром приобретают черный цвет кожи. Это позволяет им притягивать к себе лучи солнца. Днем же они становятся светлыми, чтобы не мучиться от жары. Разнообразные пестрые цвета эти ящерицы используют в своих брачных играх, дабы привлечь партнера. Научно доказано, что эти животные вовсе не обращают внимания на окружающий их фон. Любопытно, что в процессе эволюции некоторые виды хамелеонов вообще научились копировать цвет своих – птиц и змей.

Хамелеоны относятся к классу рептилий и по внешнему виду очень похожи на ящериц. Естественный окрас кожи хамелеона – зеленовато-коричневый, бежевый, напоминает одновременно цвет древесной коры, листьев. И это помогает им маскироваться в местах их обитания – на деревьях, где они проводят значительную часть своей жизни.

Всем нам практически с детства известно утверждение, что эти пресмыкающиеся изменяют окраску, маскируясь под цвет окружающей местности в зависимости от природного фона и таким образом спасаясь от хищников. (Кстати, существует предположение, что менять окраску хамелеон может вовсе не для защиты от врагов, а в коммуникативных целях – для «общения» с представителями своего же вида).

Именно эта способность считается самой характерной для этого вида пресмыкающихся. Однако ученые выяснили, что подобное утверждение – не более чем легенда. Обладай хамелеоны способностью моментально «перекрашиваться» под цвет местности, они бы становились белыми на белом покрывале или чернели бы на куче угля.

Как хамелеон меняет цвета?

Было установлено, что изменение цвета происходит в результате изменения температуры, освещения и даже… настроения существа. А «виноваты» в этом особые клетки, называемые хроматофорами. Это греческое слово буквально обозначает «цвет несущий» (chroma – цвет, краска и phoros – несущий).

Материалы по теме:

Почему молнии разного цвета?

Хроматофоры расположены как в поверхностном (волокнистом), так и в более глубоком слоях кожного покрова хамелеона и имеют разветвленную структуру. Механизм работы этих пигментных клеток довольно сложен. Он напрямую связан с работой нервной системы рептилии. В цитоплазме хроматофоров содержатся пигменты, обусловливающие окраску кожи хамелеона. Они бывают черными, желтыми, красноватыми, темно-коричневыми.

Зерна пигментов не закреплены в одном каком-то месте, а имеют способность передвигаться по всей клетке, то сосредоточиваясь в центре, то «отползая» к ее концам. Количество этих пигментных зерен в хроматофорах тоже не одинаково: в одной клетке их больше, в другой – самая малость. Следовательно, и расцветка хамелеона из-за этого будет неравномерной.

Да и сами клетки-хроматофоры достаточно подвижны: они могут подняться ближе к поверхности кожи или, наоборот, уйти вглубь. Понятно, что от этого будет зависеть и интенсивность окраски.

Когда отростки хроматофора сокращаются, пигментные зерна собираются в центре клеток, и кожный покров обретает белесоватый или желтый цвет. А когда зерна темного пигмента собираются в ответвлениях клетки, кожа становится темной, даже может почернеть. Разнообразные оттенки получаются в результате при сочетании пигментных зерен обоих слоев – поверхностного и глубокого.

Материалы по теме:

Почему снег белый?

Интересна природа возникновения зеленых тонов: это происходит благодаря преломлению лучей в наружном слое, который содержит много светопреломляющих кристаллов. Из-за этого окраска хамелеона может быстро поменяться: от светлой – через различные яркие типа оранжевой, зеленой, пурпурной – к черной. Причем меняться она может как по всей длине тела пресмыкающегося, так и отдельными полосками и пятнами.

Причины смены цвета хамелеона

Учеными Брюкке, П. Бэром и Крукенбергом также было выявлено, что причины перемены цвета этими пресмыкающимися могут носить как физиологический, так и эмоциональный характер. К первым можно отнести, кроме упомянутых выше, температуру, освещение, повышенную влажность, а также обезвоживание, чувство голода и болевые ощущения; ко вторым – ощущение испуга, состояние агрессии по отношению к противнику или при нежелательной встрече.

Какие первые ассоциации у вас вызывает слово хамелеон? Думаю, большинство людей, при ответе на этот вопрос, сойдется в вариантах «изменение окраски» и «стреляет языком». Именно способности быстро изменять окраску и рисунок кожи, хамелеон обязан своей известностью среди людей!

Вопреки легендам хамелеон не маскируется под окружающую среду сменой окраски. Они меняют цвет в зависимости от температуры, света и настроения. Это уникальная способность организма, которой обладают далеко не многие пресмыкающиеся, насекомые и рыбы.

Заметили эту особенность давно, еще в древности, но прошло много веков, пока поняли, как это происходит. Разгадать, почему хамелеон меняет свой цвет, помогли исследования ученых (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг). Под микроскопом им удалось выяснить природу такого явления..

Итак благодаря чему же хамелеону удается так быстро изменять свой цветовой рисунок? В чем скрывается этот секрет?

Все дело в удивительных пигментных клетках – хроматофорах! Хроматофоры, что с греческого означает – «краску несущие», действительно имеют сложный механизм работы и тесно связанны с нервной системой хамелеона. Эти клетки содержат в цитоплазме окрашенные вещества – пигменты, тем самым обуславливают окраску покрова хамелеонов. Среди основных типов пигментных клеток можно выделить следующие, это: меланоциты и меланофоры, содержащие в органеллах - меланосомах - различные модификации меланина (от жёлтого до почти чёрного цвета); ксантофоры, содержащие каротиноиды, флавины и птеридины (от жёлтого до красного цвета), локализованные в органеллах - птериносомах - или в виде капель в цитоплазме; иридоциты, или гуанофоры, содержащие кристаллы гуанидина, обусловливающие порой даже блестящую серебристую или золотистую окраску.

Чтобы не уходить глубоко в описание клеточной физиологии, коротко опишем сам процесс работы этих клеток. Хроматофоры находятся в наружном - волокнистом и более глубоком слое кожи хамелеона, они представляют собой разветвленные клетки с находящимися в них зернами темно-коричневого, черного, красноватого и желтого пигмента.

В одних хроматофорах таких зерен много, а в других - мало. В тех местах, где таких клеток больше, окраска более яркая, ну и соответственно наоборот. Но дело не только в количестве пигмента. Важно еще, как он расположен в клетке! Пигмент может быть разбросан по всему хроматофору, находиться во всех его разветвлениях, а может быть собран в одну кучку в середине клетки. Пигментные зерна не прикреплены к постоянному месту, они могут перемещаться по хроматофору.

При сокращении отростков хроматофоров пигментные зерна концентрируются в центре клеток и кожа выглядит беловатой или желтой. Когда же темный пигмент сосредоточивается в ответвлениях хроматофора, кожа приобретает темную, почти черную окраску. Появление различных оттенков вызывается сочетанием пигментов обоих слоев. Зеленые же тона дополнительно возникают в результате преломления лучей в поверхностном слое, содержащем множество сильно преломляющих свет кристаллов гуанидина. В итоге окраска может быстро меняться от беловатой и оранжевой, через желтую и зеленую до пурпуровой, темно-коричневой и черной, причем эти изменения могут захватывать как все тело, так и отдельные его части и сопровождаться появлением и исчезновением различного рода полос и пятен. Мало того, и сами хроматофоры могут то опускаться в глубь кожи - и тогда кожа бледнеет, то приближаться к ее поверхности - и кожа становится более контрастной и яркой.

Все вышеописанные изменения цветового окраса происходят под действием факторов и раздражителей, которые можно разбить на две основные группы: физиологические факторы (температура, освещение, влажность, голод, обезвоживание, болевые) и эмоциональные раздражители (испуг или агрессия при встрече самца или самки хамелеона или другого животного).

Ярким примером этих процессов могут послужить быстрые изменения окраски у самцов хамелеонов в период размножения и во время драк, когда они стараются повернуться друг к другу ярко окрашенными боками тела. Как бы демонстрируя свое превосходство над соперником.

Хочу отметить особое влияние света на маскировочную систему «маскировки» хамелеона. Ученые установили, что существует тесная взаимосвязь между зрением хамелеона и его способностью к смене окраски. Зрительная система - именно здесь завязывается сигнальная цепь передающая команды клеткам. В ходе исследований было выявлено, что способность изменять цвет теряется при повреждении у него зрительного нерва. Значит, свет через глаза действует на нервную систему и только через нее уже на хроматофоры. От мозга к хроматофорам идут нервы. Именно по ним поступают команды к изменению формы и расположения хроматофор в слоях кожи.

В ходе исследований и экспериментов были выявлены следущие парадоксальные факты и закономерности:

При раздражении путем зрительных впечатлений или при электрическом раздражении центрального отрезка зрительного нерва замечалось потемнение сначала некоторых частей, а потом всего тела.
При удалении глазного аппарата - соответствующая половина тела хамелеона светлеет.
Электрическое раздражение спинного мозга вызывает просветление, а его удаление - потемнение.
При анестезировании эфиром, так же во время сна, и при умирании - животное светлеет, приобретая светлые нежные тона, а при анестезировании действием хлороформа - темнеет.

Чтобы объяснить эти порой противоположные данные, учеными была принята гипотеза, что в центральной нервной системе хамелеона залегают двоякого рода центры: волевые и автоматические.

Автоматические центры поддерживают известный тонус цветоизменяющей системы, а при раздражении вызывают просветление кожи, но эти центры стоят в зависимости от волевых центров, оказывающих на них подавляющее действие и, следовательно, при этом вызывающих обратный эффект, т. е. потемнение. Нервы, передающие команды от центральной нервной системы к хроматофорам, расположены вместе с двигательными нервами, и раздражение этих последних вызывает просветление кожи, тогда как ослабление периферических окончаний при отравлении их кураре - вызывает, наоборот, потемнение.

Таким образом, возбуждение автоматических центров и от них идущих нервов сопровождается у хамелеона просветлением, которое является результатом сократительной деятельности протоплазмы хроматофоров, ибо форма самой клетки при этом не изменяется. Произвольное изменение окраски возможно, конечно, при условии целости головного мозга и исчезает при удалении полушарий, мозжечка и др. частей. (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг).

Вот такой непростой механизм обуславливает удивляющее нас всех цветовое поведение хамелеона! Как я говорил ранее, такой мимикрией обладают и другие представители живого мира – палочники, камбала, и др. Но вот другой интригующей особенностью этого пресмыкающегося которой нет ни у кого другого, является его язык, способный мгновенно настигнуть и захватить жертву хамелеона! Но об этом в следующий раз!