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
Особенно яркой и непредсказуемой становится смена окраски самцов в брачный период. Это не только способ привлечь внимание самок, но и угроза, адресованная соперникам.
Такие закономерности изменения окраски хамелеонов говорят о том, что цветовыми вариациями управляет нервная система. Механизмы нервной регуляции деятельности хроматофоров не изучены до конца, но определенную роль в них играет : если удалить хамелеону один глаз, соответствующая половина тела теряет способность изменять цвет.
Видео по теме
Источники:
- Почему хамелеон меняет цвет
Маскироваться, меняя свою окраску, могут и рыбы, и насекомые, и рептилии. Одной из самых известных ящериц, способных кардинально поменять окраску своего тела в той или иной ситуации, является хамелеон.
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 - удивительные животные. Их корни уходят далеко в древность, они обитали еще во времена динозавров. Эти животные приобрели популярность за счет удивительной способности - менять цвет кожи.
Инструкция
Хамелеоны - обитатели саванн, пустынь, тропических лесов и степей. Они преимущественно живут на деревьях и реже - на земле. Хамелеоны обладают способностью менять цвет кожи на самые разнообразные оттенки: розовый, зеленый, черный, желтый. Особое строение кожных покровов дает возможность хамелеонам менять окраску. В глубоком слое кожи находятся особые разветвленные клетки - хроматофоры. Они являются светоотражающими и содержат зерна пигментов разных цветов: желтый, красный, черный, коричневый. Хроматофоры присутствуют еще у рептилий, рыб, земноводных. У клеток сложный механизм работы, связанный с нервной системой. Клетки верхнего слоя содержат красный и желтый пигмент, далее идет слой гуанина - бесцветного кристаллического вещества, еще глубже располагаются меланофоры, содержащие пигмент черного цвета. В зависимости от поступающего сигнала нервной системы происходит распределение пигментных гранул, они смешиваются, образуя новые цвета.
Хамелеон меняет окрас в зависимости от окружающей обстановки, при испытывании чувства голода, страха, агрессии. Температура, влажность, свет тоже определяют окрас животного. Чаще всего цвет кожи хорошо гармонирует с обстановкой вокруг, с фоном местности обитания, чтобы замаскировать хамелеона. Еще одной причиной изменения цвета является коммуникация со своими сородичами. В период цвет кожи становится ярким, чтобы привлечь самку, а вот агрессия сопровождается темным окрасом. Если два хамелеона не поделили территорию, то они начинают соперничать друг с другом. Первый этап состязаний за место по солнцем заключается в окрашивании кожи. Тот самец, который будет ярче своего сородича, уверенно .
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.
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.
Чтобы защитить себя многие животные меняют цвет, подстраиваясь под окружающую среду. Раньше бытовало мнение, что хамелеон варьирует свою колористику именно по этой причине. Но необычная рептилия оказалась не так проста, как считалось ранее. Хамелеон меняет окраску не для того, чтобы отпугнуть хищников или слиться с окружением, как выяснили недавно ученые. Зачем хамелеон меняет цвет? Так он взаимодействует с другими особями своего вида, передавая информацию, – определила научная группа из университета Аризоны.
Как меняет цвет хамелеон?
Окраска хамелеонов-самцов становится намного интенсивней, когда они соперничают друг с другом за территорию или внимание самки, проявляя агрессию. Удивительно то, что самцы, демонстрирующие более яркий окрас и быстро меняющие оттеночную гамму на голове, обычно выигрывают поединок. Во время противоборства у хамелеонов проявляются насыщенные желтые, апельсиновые, зеленые и бирюзовые тона. При помощи броских цветовых сигналов и резкого изменения внешнего вида хамелеон акцентирует свое превосходство, а «радужный» бой редко заканчивается физическим контактом. Если же спарринг все-таки происходит, то длится он 5-15 секунд, не более.
Интересно знать! Всего существует порядка 160 видов хамелеонов. 75 видов хамелеонов-эндемиков, из которых три разновидности близки к вымиранию, проживает на Мадагаскаре. Последний найденный вид – хамелеон Belalanda, по мнению ученых, одна из самых редких рептилий в мире.
Взяв в качестве «подопытного кролика» йеменского хамелеона вида Chameleon caluptratus (ареал распространения – Аравийский полуостров: территория Саудовской Аравии и Йемена), известного своей агрессивной манерой поведения, ученые закрепили на его теле 28 датчиков и отследили размеры, яркость и скорость смены цветовых пятен. В процессе эксперимента научная группа выявила, что находясь в спокойном состоянии, хамелеон меняет цвет от коричневого до зеленого с желтыми оттенками, но сохраняет при этом собственный уникальный окрас, отличный от других своих сородичей.
Как хамелеон меняет цвет видео:
Интересно знать! Самый маленький хамелеон в мире относится к лиственным хамелеонам – эндемикам Мадагаскара рода Брукезия Brookesia minima – размер взрослой особи составляет около 1,5 см. Этот миниатюрный хамелеон не умеет менять свой цвет – он всегда сохраняет коричневый оттенок с легкой зеленцой. Ученые высказали гипотезу, что маленькие габариты хамелеона – это своеобразный способ адаптации к окружающей среде с целью продления жизненного цикла. Самый большой хамелеон в мире — Furcifer oustaleti с размером туловища до 70 см, вместе с хвостом — около 1.5 м. Самый необычный из хамелеонов — Rwenzori Chameleon трехрогая рептилия из Уганды.
Изменение цвета хамелеона: принцип
Швейцарские ученые произвели более детальное исследование механизма изменения цвета хамелеоном. Они выявили существование в поверхностных слоях кожи рептилии настраиваемой решетки нано-кристаллов – иридофоров, которой хамелеон управляет посредством импульсов центральной нервной системы. Находкой ученых стало открытие более глубокого слоя дермы, состоящего из крупных, менее организованных иридофоров, отражающих инфракрасное излучение. Именно наложение этих двух слоев позволяет хамелеону менять цвет с маскировочного на агрессивный за 1-2 минуты. Кроме того, высокая способность тканей животного к отражению инфракрасных волн помогает ему осуществлять пассивную тепловую защиту организма.
Интересно знать! Длина языка и хвоста хамелеона почти в 2 раза превышает продольный размер туловища. Клейкий язык рептилии организован как ловчий орган, утолщающийся к концу – хамелеон выбрасывает его за доли секунды. Хвост наравне с лапами участвует в передвижении животного – его хамелеон обкручивает вокруг веток. Глаза рептилии двигаются несогласованно, осуществляя обзор на 360 градусов. Распространен хамелеон в тропических лесах Индии, Шри-Ланки и Мадагаскара, пустынной части Африки, завезен в Америку.
Как хамелеон меняет окрас: новое исследование
Помимо коричневых, красных и желтых пигментов, хамелеоны аналогично другим рептилиям обладают так называемыми структурированными оттенками: цветами, которые формируются без участия естественной пигментации кожи, а благодаря физическому явлению оптической интерференции. Клетки-иридофоры состоят из микроскопических кристаллов (нано-кристаллов), чередующихся со слоями цитоплазмы, поэтому световые волны определенной длины избирательно отражаются поверхностью кожи хамелеона, что приводит к формированию яркого пятнистого окраса и изменению цвета животного.
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!
Хамелеон - обитатель знойной Африки, приобретший известность благодаря уникальной способности изменять окрас кожи. Эта маленькая ящерица длиной всего 30 см умеет преображаться, становясь черным, розовым, зеленым, голубым, красным, желтым. Многие ученые проводили различные исследования, чтобы выяснить, как хамелеон меняет цвет, и с чем это связано. Предполагалось, что он таким образом маскируется под окружающий его фон. Но это оказалось неверным предположением.
Эта ящерица сама по себе уникальна. Она похожа на дракона, часто меняет окрас кожи, часами сидит на ветвях деревьев в ожидании жертвы, которую захватывает длинным языком. Ее глаза живут отдельной жизнью, поворачиваясь в разные стороны. Хамелеон меняет цвет благодаря особым клеткам - хроматофорам. Его кожа прозрачна, поэтому так хорошо видны клетки, содержащие пигмент разного цвета.
Долгое время исследователи не могли понять, как хамелеон меняет цвет, и почему это происходит. Предполагалось, что это ему необходимо для маскировки. Ведь окрасившись, например, в ящерица может маскироваться в листве, прячась от хищников и поджидая своих жертв. Ведь в ходе эволюции многие хамелеоны научились приобретать цвет и рисунок своего врага - например, птицы или змеи.
Современные исследования показали, что процесс того, как хамелеон меняет цвет, полностью зависит от его состояния. Окрас кожи варьируется от перемены настроения - таких реакций, как страх или радость. Это может зависеть даже от температуры воздуха. В Африке многие хамелеоны приобретают утром, чтобы притягивать а вот днем светлеют, чтобы было не так жарко. Пестрые цвета они используют в брачных играх, с целью привлечь к себе представителя противоположной стати.
Хроматофоры у хамелеонов расположены в глубоких слоях кожи и напрямую зависят от нервной системы. В верхнем слое находятся содержащие красный и желтый пигменты клетки. Далее расположено гуанин, которое очень точно воспроизводит синий цвет. Под ним - меланофоры, отвечающие за пигменты черного и желтого окрасов и содержащие меланин. То, как в клетке расположены пигментные гранулы, полностью влияет на цвет. Хамелеон - очень интересное животное. Ведь пигменты в его клетках очень быстро перемещаются, изменяя окрас. Если они сосредоточены в центре клетки, то она останется прозрачной, а если равномерно по ней распределены, то окрасят в интенсивный цвет.
Нервные окончания соединяют хроматофоры с мозгом, откуда и поступают команды к изменению. То, как хамелеон меняет цвет, можно сравнить с палитрой, в которой краски, перемешиваясь, создают совершенно новые оттенки. Благодаря своей способности к изменению окраса кожи, эта ящерица приобрела огромную популярность. Сегодня и другие вещи, переливающиеся разными оттенками или изменяющие их, называют хамелеонами.
Хотя кажется, что изменяя цвет, ящерица желает замаскироваться, это не так. Она вовсе не обращает внимания на фон. На окрас кожи влияет настроение, переживаемые эмоции, температура воздуха, но никак не окружающая обстановка. Поэтому мнение о том, что когда хамелеон окажется на то на нем появятся черные и белые клетки, в корне неверно.
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.
