Главная Модные тенденции

Как хамелион меняет цвет. Как хамелеон меняет цвет и почему, интересные факты о рептилии За какое время хамелеон меняет цвет кожи

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:

Меняет окрас для маскировки. Это не совсем так. Если посадить хамелеона на землю, он не станет в эту же секунду (да и в последующую тоже) таким же черным, как земля, а на белоснежной простыне он не станет белым. Хамелеоны меняют цвет кожи под действием физиологических (освещение, голод, болезнь, температура воздуха и прочие) и эмоционально-волевых факторов . Изменение окраса возможно только при целостности головного мозга и глазного аппарата. Может меняться как окрас всего тела, так и отдельных его участков, изменение может проходить пятнами или полосами. То же касается и насыщенности цвета.

Каков же механизм изменения цвета кожи у хамелеонов? У этих животных в волокнистом и более глубоком кожных покровах имеются разветвленные клетки - хроматофоры, которые содержат в себе различные типы пигментов (окрашенные вещества) в виде зерен. Зерна не имеют постоянного места и могут свободно перемещаться по хроматофору, в частности они могут быть сосредоточены в центре клетки или располагаться на ее концах. Кроме того, количество пигментов в хроматофорах не одинаково: в одних больше, в других меньше. Также зерна могут перемещаться вверх-вниз. Кроме того, и сами хроматофоры могут подниматься к поверхности кожи и делать ее окрас более интенсивным или, наоборот, удаляться от поверхности и делать цвет более бледным.

Пантеровый хамелеон (Furcifer pardalis)

Главный механизм, приводящий в движение пигменты в хроматофорах, - это нервная система. От центральной нервной системы к каждому хроматофору идет нерв, который передает те или иные сигналы, заставляя пигменты и хроматофоры двигаться. Важную роль в изменении цвета кожи играют глаза. Ученые установили, что без глаз хамелеоны теряют способность изменять цвет кожи . Поэтому они предположили, что свет - главный раздражитель, который через глаза подает сигналы нервной системе хамелеона. Также на основании экспериментов специалисты предположили, что в центральной нервной системе имеются два центра, ответственные за изменение окраса: волевой и автоматический.

Несколько примеров:

Концентрация зерен в центре хроматофора в результате сокращения его отростков делает кожу светлой (белой, желтой, бело-желтой),
- темный пигмент, сосредоточенный в отростках хроматофора, придает темный до черного окрас,
- зеленый окрас - результат преломления солнечных лучей в клетках поверхностного слоя кожи, богатого гуанидинами,
- удаление глазного нерва, например, из левого глаза делает всю левую половину тела хамелеона белой,
- во время брачного периода хамелеоны за доли секунд способны изменить свою окраску и насыщенность цвета,
- при анестезии кожа хамелеонов темнее до черного, а при болезни или смерти - светлеет до почти белой.

У большинства людей слово «хамелеон» у ассоциируется со способностью менять окраску тела. Собственно, это умение и выделило его среди других ящериц и сделало столь популярным.

Вопреки всеобщему мнению хамелеон меняет окраску не только для маскировки под окружающую среду. Также можно выделить ряд других факторов: физиологических (влажность и температура воздуха, освещение) и эмоциональных (агрессия, страх брачный период).

Прошло много веков пока ученым удалось разгадать загадку хамелеона, выяснить и изучить природу его способности.

Рассматривая под микроскопом кожу ящерицы, биологи выделили особые пигментные клетки - хроматофоры. Они расположены на поверхности кожи в два слоя, могут растягиваться, сокращаться и имеют сложный механизм работы, тесно связанный с нервной системой.

В хроматофорах содержатся зерна пигментов разного цвета (тёмно-коричневого, красноватого, желтого и черного). Когда клетки сокращаются кожа становится синей, а когда растягиваются, сначала зеленой, а потом желтой. Если одновременно сокращаются оба слоя хроматофор, открывается нижний слой белых клеток без пигментов и кожа ящерицы кажется бледной.

Красный цвет придает коже отдельная группа клеток, которые могут становиться светлее или темнее в зависимости от расположения в них гранул меланина, того самого пигмента что у людей отвечает за цвет кожи, волос и радужки глаз.

Некоторые считают, что, маскируясь, хамелеоны способны принимать любую окраску или орнамент, но это не совсем верно. Хамелеон не станет черно-белым в клетку, если полежит на шахматной доске. Возможные цветовые комбинации и яркость шкурки у каждого отдельного вида разная, но всегда варьируется в ограниченном диапазоне.

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.

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!