Změna barvy u zvířat je proces, který nás vždy udivoval. Ve většině živých věcí je zbarvení spojeno s mrtvými tkáněmi jako exoskelet, šupiny, peří a vlasy, a je relativně fixní. Některé druhy jsou přesto schopné rychlé změny barvy. Tato vlastnost jim umožňuje zobrazit různé barvy a vzory v reakci na měnící se prostředí.
Existuje rozdíl mezi změnou barvy a změnou vzoru?
Jak jsme již zmínili, některé taxony, jako jsou hlavonožci, ryby a plazi, mají schopnost měnit svou barvu během interakcí s jinými organismy. Mezi všemi jsou chameleoni (rodina Chamaeleonidae) představují zajímavý případ pro vyšetřování. Na rozdíl od organismů, u nichž dochází k lokalizované změně barvy, chameleoni mohou během sociálních interakcí měnit zbarvení těla a vzory.
Změna barvy chameleona v reakci na teplotu
První věc, kterou je třeba poznamenat, je, že chameleoni jsou ektotermní zvířata. To znamená, že nejsou schopni sami vytvářet vlastní vnitřní teplo. Z tohoto důvodu, všechny ektotermní organismy závisí na vnějších zdrojích tepla k dosažení určité tělesné teploty.
Je důležité mít na paměti, že mnoho rysů, které ektotermní zvíře vyjadřuje se podstatně mění na základě tělesné teploty jednotlivce. Mezi tyto vlastnosti patří mimo jiné rychlost trávení, hbitost při běhu nebo plavání a barva.
To znamená, že s tím musíme počítat tmavé barvy absorbují světlo, a proto teplo, zatímco světlé barvy jej odrážejí. Strategie změny barvy je proto snadno pochopitelná pro každého, kdo v letní den strávil čas v černém autě na jasném slunci. Chameleoni to vědí a svou barvu pokožky používají jako termostat k ovládání teploty, kterou dostávají z okolí.
Když je chameleon studený, prohloubí svou kůži do tmavšího odstínu jako borovicová zeleň. Když se chce ochladit, přechází do světlejších odstínů jako mátově zelená.
Dressing to Impress: The Strategy Change Color
Druhý důvod, proč chameleoni mění barvu, je lidem také známý.: sebevyjádření. To je případ lidí, kteří mění naše oblečení nebo účesy, aby vyhovovaly naší náladě. Chameleoni také mění barvy podle nálady.
Chameleon za normálních okolností ztmavuje své barvy, když se bojí, a rozjasňuje je, když je vzrušený. Existuje také rozdíl mezi muži a ženami: muži mění barvu častěji než ženy, kteří ke komunikaci obvykle používají jemnější signály.
V tomto smyslu jim změna barvy u mužských chameleonů může pomoci přilákat partnera. Tím, že se ukazuje v jasných tónech, vysílá ženám signál zdravého stavu. Naopak, línání do temných tónů může jinému muži ukázat, že je ochoten bojovat. Z těchto důvodů může chameleon každý den střídat několik různých vzhledů, aby vyhovovaly dané příležitosti.
Věda stojící za kouzlem změny barev
Dříve vědci věřili, že chameleoni mění svou barvu podobně jako chobotnice a chobotnice. To znamená změnit jeho vzhled v buňkách nazývaných chromofory v kůži použili váčky naplněné pigmentem. Bylo však zjištěno, že změna barvy chameleona je ještě složitější.
Chameleonova kůže má barvy produkované pigmenty, barevnými sloučeninami, které jsou syntetizovány nebo akumulovány v buňkách. A) Ano, existuje řada barev, které vyplývají z přítomnosti melaninů, pterinů a další chemické pigmenty.
Horní vrstva kůže chameleona je tvořena buňkami, které obsahují pigmenty.: pokud je žlutá, jsou to xantofory, pokud je červená, erytrofory. Tyto pigmentované buňky jsou přítomny hlavně v pruhovaných oblastech. Nejhlubší vrstvu tvoří melanofory, které mají prodloužení, které sahá až k horní vrstvě pokožky.
Na druhé straně má kůže chameleona jiný typ zbarvení strukturou, což je dáno přítomností reflexních nanostruktur.Tyto nanostruktury jsou přítomny ve specializovaných buňkách nazývaných iridofory.. Jsou vyráběny z obsahu guaninu v buňce a při interakci se světlem produkují duhové kovové barvy.
Jak fungují iridofóry při provádění změn barev?
Je třeba poznamenat, že iridescence je optický jev, kterým vnímaná barva je spojena s úhlem, pod kterým světlo dopadá na odraznou plochu. Jak již bylo řečeno, můžeme pochopit, jak fungují chameleonovy iridofory.
Nedávná studie zjistila, že kůže chameleonů panterů má dva typy buněk iridophores: povrchové, které nazývali S-iridophores umístěné ve vrstvě nejblíže epidermis, a D-iridophores, v hlubší vrstvě.
A co víc, každý druh chameleona má buňky S-iridophore se svými guaninovými krystaly různých velikostí, tvarů a distribucí. Tato vrstva S-iridoforů je zodpovědná za rychlé změny barev ve spektru viditelného světla.
Krystaly v D-iridoforech navíc většinou odrážejí blízké infračervené světlo (700-1400 nm). Vědci tedy poukazují na to, že funkce vrstvy D-iridoforu je regulovat teplotu, když je zvíře pod intenzivním slunečním zářením.
Jak k takové změně barvy může dojít tak náhle?
Je zajímavé vědět, že v kůži chameleona v uvolněném stavu, nanokrystaly v buňkách S-iridoforu jsou seskupeny blízko sebe. V tomto stavu je efektivní index lomu optimální pro vlnové délky modré barvy.
Na druhé straně jsou ve stavu vzrušení generovány signály zprostředkované hormony nebo neurotransmitery, vyvolané změnami nálady, teploty nebo stresu. V reakci na to S-iridoforové buňky mění uspořádání nanokrystalů. Tímto způsobem, jak je jeho distribuce rozložena, je efektivní index lomu nižší a odrazivost se ve viditelném spektru zvyšuje u červené, oranžové a žluté barvy.
Nakonec jsou všechny tyto mechanismy produkující barvy uspořádány tak, aby chameleon vypadal. Například zelená barva na vaší pokožce je výsledkem žlutých a modrých vlnových délek. Kombinace žluté barvy xantoforů a modrého světla odraženého iridofory vytváří zářivou zelenou barvu, která v nás vyvolává obdiv.
Závěrečná poznámka
Je pravděpodobně, že dynamické zbarvení chameleona vedlo k vývoji těchto komplexních vizuálních podnětů. Bohatý repertoár chromatických prvků tohoto druhu odhaluje důležitost tohoto komunikačního kódu v jeho sociálních interakcích a dalších kontextech chování.