Меню

За счет чего хамелеон меняет цвет



Физика в мире животных: хамелеоны и их цвет

Механизм изменения окраса

Прежде чем поведать, почему хамелеон меняет цвет, хотелось бы сказать несколько слов о том, за счет чего становится возможной такая способность. Обусловлена оригинальная функция специфическим строением тканей кожи животного. Практически всю ее поверхность покрывают особые клетки, которые называют хроматофорами. Последние содержат в себе цветовые пигменты. Представлены красители в виде микроскопических подвижных зернышек.

Клетки хроматофоры могут расширяться и сокращаться. Результатом становится смешение цветовых пигментов в отдельных сочетаниях. Если зернышки концентрируются в центре клетки, она приобретает светлый оттенок. Когда пигменты перемещаются на периферию, образуются темные цвета.

В глубинных и поверхностных слоях кожи содержится различное количество хроматофор с отдельными сочетаниями красителей. Этим, собственно, объясняется широчайший диапазон цветов, на которые меняет окраску хамелеон. Почему такие животные прибегают к столь необычным метаморфозам? Об этом поговорим далее.

LiveInternetLiveInternet

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.

Поскольку животное не может самостоятельно регулировать собственную температуру, изменение цвета кожи является способом поддержания благоприятной температуры тела. Изменение цвета работает как внешний термостат. Холодный хамелеон может стать темным, чтобы поглотить больше тепла, тогда как более горячий хамелеон может побледнеть, чтобы отразить тепло солнца.

Хамелеоны также будут использовать изменения цвета для общения. Самцы становятся яркими, когда они пытаются выразить свое господство и темнеют в агрессивных схватках. Самки используют свой цвет кожи, чтобы сигнализировать о готовности или нежелании спариваться. Итак, на основе цвета его кожи, легко понять настроение хамелеона.

Как хамелеон меняет цвет?

Внешний слой кожи хамелеона прозрачен. Под ним находятся еще несколько слоев кожи, которые содержат специализированные клетки — хроматофоры.

Когда хамелеон испытывает изменения температуры тела или настроения, его нервная система сообщает конкретным хроматофорам, чтобы они расширялись или сокращались. Это изменяет цвет ячейки. Изменяя активность различных хроматофоров во всех слоях кожи, хамелеон может производить целый ряд цветов и узоров.

В процессе экспериментов учёные пришли к выводу, что перемена цвета кожи у хамелеонов тесно связана со зрительным нервом животного, потому как при повреждении органов зрения он теряет своё умение менять окраску.

Что примечательно, у каждого вида свои ограничения по цвету. Так, представитель родом из Йемена обычно зелёный, но стоит его чуток разозлить, и он напыжится чёрным и покроется жёлтыми пятнами. Но в большинстве случаев хамелеонам «по душе» цвет живой природы — зелёный.

При встрече друг с другом животные раздуваются в гортани, словно воздушные шарики, увеличивают свой размер и становятся заметно ярче. Учёные называют такое поведение самцов своеобразным соревнованием, «кто круче».

Иногда такое хвастовство приводит к схватке – два хамелеона бросаются друг на дружку с открытыми пастями в намерении укусить и воюют «до последней капли», пока кто-нибудь не выбросит белый флаг и не сдастся. А вот при встрече с «дамой» самец становится необычайно галантен и щёки уже не дует, лишь окраску меняет.

В общем, основными причинами изменения цвета кожи у хамелеона – желание быть замеченным у противоположного пола и определение границ своей территории среди соотечественников.

Кто такой хамелеон?

Если вы где-нибудь в террариуме встречались «с глазу на глаз» с этим немного странным существом, то наверняка отметили для себя, что это чудо природы больше похоже на инопланетянина из фантастического фильма, нежели на заурядного представителя фауны.

Сидит себе такое существо на веточке и смотрит на вас выпученными глазюками: то ли пристально изучает, то ли что-то нехорошее задумывает. А что можно ждать от динозавров в миниатюре?

Читайте также:  Какого цвета класть ламинат если двери темные

На самом деле это добродушное по характеру животное с покрытой колючками кожей живёт в африканских тропиках, там этих динозавриных потомков целое хамелеоново царство – здесь их собралась треть от всей популяции. Обитает эта экзотика и в Индии, есть в Шри-Ланке и на Мадагаскаре.

Если говорить серьёзным языком науки, то хамелеон – никто иной, как ящерица. Он может быть очень маленьким, длиной в 3-5 сантиметров, а может вырасти и до полуметра. На его голове в виде космического шлема есть украшения – гребешки, бугорки и рожки, потому видимо и похож он на космического пришельца.

Что интересно, у них очень странные глаза, умеющие вращаться сами по себе, отдельно друг от друга – один, например, смотрит на вас прямо, а другой наблюдает, не пытаетесь ли вы к нему подкрасться ещё и сзади. Да-да, именно могут видеть сзади, так как хамелеоны – обладатели кругового зрения.

Происхождение названия

Английское слово «хамелеон» происходит от латинского слова «chamaeleón», который переводится как «лев земли».

Хамелеон и его жертва, попавшаяся на язык

Не менее занимателен язык этих рептилий: он в два раза длиннее тела и может с невероятной скоростью «выстрелить» в сторону добычи.

Пищу они ловят длинным языком, на котором посажена присоска. Они выбрасывают свой язык словно «лассо» со скоростью всего в двадцатую долю секунды!

Полсекунды уходит на то, чтобы показать его, подразниться и с пойманным насекомым спрятать обратно. Три секунды нужно хамелеону, чтобы увидеть и поймать не менее 4-х насекомых. Если добыча на язык не вмещается, тогда в ход идёт уже рот.

Хамелеон Парсона

Хамелеон Парсона является самым крупным видом этих рептилий. Его длина достигает 75 сантиметров.

Лиственный хамелеон

Удивительно, но самый маленький хамелеон может вольготно разместиться на спичечной головке. Его размеры — не больше полутора сантиметров. Представители этого вида, лиственные хамелеоны, являются также самыми миниатюрными позвоночными.

Нарост йеменского хамелеона

Йеменские особи носят на голове своеобразный «парус», который используется для сбора воды: конденсат собирается в капли и просто скатывается в открытый рот рептилии.

Все хамелеоны являются одиночками и не желают видеть сородичей вне зависимости от пола. Разумеется, исключение составляет период спаривания, но даже в это время самцу необходимо приложить все возможные усилия, чтобы самка позволила прикоснуться к себе.

Хамелеоны — плохие родители. Сразу же после рождения, маленькая рептилия предоставлена сама себе, пока не обзаведётся своим потомством или же не попадёт на обед к хищникам. И по новой.

А вот вам видео про хамелеонов, полюбуйтесь на них)

Зачем хамелеон меняет свой цвет?

Каждому из нас знакомо утверждение, что такие рептилии преобразуют окрас в целях маскировки на фоне окружающей местности, стремясь стать незаметными для хищников. Однако, как показывают результаты специальных исследований, это является не более чем заблуждением. На практике такие животные не способны становиться монохромными на белом полотне. То же касается и черного фона. В подобных ситуациях оттенок тела ящерицы все ровно будет оставаться несколько контрастным.

Так почему хамелеон меняет цвет на самом деле? Учеными было выяснено, что такие метаморфозы способны происходить под воздействием целого ряда эмоциональных и физиологических факторов. В первую очередь здесь стоит отметить воздействие на тело животного определенной температуры, освещения, влажности. Изменять оттенок хамелеоны могут при обезвоживании, болевых ощущениях, чувстве голода, испуге, проявлении агрессии по отношению к неприятелю, желании привлечь внимание самки.

Еще почему хамелеоны меняют цвет кожи? Исследователи установили, что значительную роль здесь играет то, на какие объекты устремлен взгляд животного. Согласно результатам экспериментов, при повреждении зрительного нерва ящерицы способность к цветовым метаморфозам полностью утрачивается. Обусловлено это тем, что преобразование оттенков происходит лишь при некоторой цепочке действий. Попадая на сетчатку глаза хамелеона, свет оказывает воздействие на нервную систему. Передаются сигналы в мозг, а затем к хроматофорам. Воздействие на животное светом определенной интенсивности приводит к изменению оттенка кожи в том или ином спектре. То же происходит, если раздражать тело рептилии слабыми зарядами электрического тока.

Читайте также:  Индикатор акб черного цвета

Вот мы и выяснили, почему хамелеон меняет цвет. Вопреки распространенному заблуждению, такие ящерицы не выступают экспертами в области маскировки. Смена цвета служит для прочих целей.

Почему рептилия меняет свой цвет

Кожа хамелеона изначально не имеет цвета, и её оттенок зависит от того, в каком физическом состоянии находится ящерица в текущий момент. Учёные давно ответили на вопрос: меняет ли хамелеон цвет для маскировки. И теперь точно знают, что животное никогда не маскируется.

Чтобы выяснить, зачем нужна смена цвета, ящериц исследовали в различных условиях с помощью высокоточных датчиков, фиксирующих смену пигментации. Встреча двух разных особей и понимание их физиологического состояния в момент контакта помогли ответить на вопрос, от чего же на самом деле зависит окраска.

Ознакомьтесь с разновидностями хамелеонов: пантеровым и Джексона.

Функции окраски могут быть предупреждающими и покровительственными. Предупреждающая окраска должна отпугивать противника. К её разновидностям относится и изменение окраски некоторых живых организмов в брачный период. Такое изменение цвета обеспечивается меланофорами.

Физиологические факторы (температура воздуха, освещение, голод) также вызывают изменение окраски. Так, исследователи заметили, что африканские хамелеоны утром приобретают более тёмный оттенок, чтобы быстрее согреться в лучах солнца.


А вот во второй половине дня они бледнеют, чтобы обезопасить себя от перегрева. Цвет радужки глаз у хамелеона не изменяется, а вот кожа вокруг глаза принимает те же оттенки, что и вся ящерица.

Знаете ли вы? Глаза хамелеона обозревают пространство вокруг на 360 градусов. Приближение насекомого ящерица фиксирует с расстояния 5–10 м.



Какие оттенки может приобретать тело хамелеонов?

На планете проживает более 160 видов ящериц, которые относятся к представленному роду. Большинство из них способны менять цвет лишь с зеленого на коричневый. Однако некоторые рептилии научились преобразовывать оттенки тела в широчайшем спектре, начиная с белого, желтого, оранжевого и заканчивая пурпурным, розовым, черным. Примечательно, что цвет у хамелеонов меняется не моментально. Обычно на это уходит до минуты. Ведь клеткам-хроматофорам требуется некоторое время на сжатие и расширение.



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.



Зрение хамелеонов

Если говорить об интересных фактах, что касаются этих животных, особого внимания заслуживает необычное зрение. Хамелеоны способны вращать глазами под углом в 360о, охватывая любые окружающие объекты. Причем зрительные органы могут вращаться независимо друг от друга. При потребности глаза концентрируют внимание на отдельных предметах по обеим сторонам тела. Фокусировка зрения в одном направлении происходит во время охоты хамелеона. Таким образом, ящерица получает возможность заметить потенциальную добычу на удалении более чем в 10 метров.

Читайте также:  С чем сочетается оранжевый цвет свадьба

Как устроена кожа хамелеона

Способность некоторых живых существ изменять цвет замечена довольно давно, но возможность изучить механизм такого явления возникла лишь с появлением микроскопа. Внимательно рассмотрев кожу, учёные заметили удивительные клетки хроматофоры. В переводе с греческого этот термин обозначает «несущий цвет».


Хроматофоры содержат пигментные зёрна (меланин, каротиноиды, флавины и птеридин), которые находятся в клетке в свободном состоянии и могут перемещаться. Клетки, содержащие пигмент, находятся в двух слоях эпидермиса: наружном волокнистом и более глубоком.

Если в цитоплазме клетки много пигментных зёрен, то её окраска более интенсивная, и наоборот.

При концентрации пигментных зёрен в центре клетки кожа бледнеет или становится жёлтой. При распределении пигмента в боковых ответвлениях клетки, эпидермис окрашивается в тёмные оттенки.

Пигментные зёрна могут быть коричневыми, чёрными, жёлтыми и красными. Сочетание пигмента в двух разных слоях кожи создаёт различные оттенки ярких цветов. Некоторые клетки содержат кристаллы гуанидина.

Именно они обеспечивают серебристую или золотистую окраску. Зелёный цвет обусловлен преломлением лучей света в поверхностном слое клеток из-за этих кристаллов. Благодаря преломлению света, окраска может изменяться чрезвычайно быстро.

Питание

Интересным фактом является наличие у хамелеонов чрезвычайно длинного баллистического языка. У большинства видов его размеры превышают параметры тела. На конце языка присутствует так называемая ловчая присоска. В ходе поиска пропитания хамелеон занимает неподвижную позицию в засаде. Вращение глаз в различных направлениях позволяет ящерице заметить насекомое. В момент атаки хамелеон стремительно выбрасывает баллистический язык по направлению жертвы. Процесс захвата и втягивания добычи в рот отнимает доли секунды.

Рацион хамелеонов составляют бабочки, жуки, кузнечики и сверчки. Наиболее крупные представители рода ящериц способны охотиться на птиц и грызунов. В периоды дефицита пищи хамелеоны могут поглощать небольшие фрукты и листья деревьев.

Изменение окраски

Окраску хамелеоны меняют в двух случаях: при опасности и во время охоты. Они подстраиваются под окружающую температуру и освещение, тем самым становясь абсолютно незаметными. Кроме хамелеонов, цвет кожи могут менять некоторые виды гекконов.

Одни виды могут менять свой цвет только от зеленого до коричневого, что позволяет им успешно прятаться в кроне деревьев. Другие виды могут принимать практически любую окраску. Делают они это довольно быстро: изменение цвета может произойти в течение 20 секунд.

Как происходит изменение окраски? Начать необходимо с того, что все хамелеоны рождаются с набором определенных клеток, имеющих свой пигмент, которые называются хроматофоры.

Они находятся под верхней кожей хамелеонов. Получая сообщение от мозга, хроматофоры изменяют свой цвет, в зависимости от того, была ли им дана задача расшириться или сжаться.

В этот момент происходит тот же процесс, что и на палитре художника: краски смешиваются между собой, создавая абсолютно новый оттенок.

Ученые давно пришли к выводу, что не только окружающая среда влияет на изменение окраски. Например, новый оттенок показывает, что хамелеона спокоен или помочь ему в общении с другими особями данного вида.

В рекламе часто используется трюк, когда хамелеон принимает любую окраску, в том числе и узор обоев или рисунок шахматной доски. Это является популярным стереотипом, ведь возможности животного ограничены и никакие орнаменты ему неподвластны.

Правда, некоторые виды хамелеонов могут копировать окраску листьев вместе с прожилками. Для того, чтобы маскировка была еще более достоверной и особь полностью слилась с листом, она может на несколько часов замереть в неудобной позе, оторвав пару лап от ветки.

Менять окрас хамелеоны могут не только в случае опасности или во время охоты, но и для того, чтобы пообщаться с другими особями

Источник