Färgförändringen hos djur är en process som alltid har förvånat oss. I de flesta levande saker är färgen associerad med döda vävnader som exoskeleton, fjäll, fjädrar och hår, och är relativt fixerad. Ändå kan vissa arter snabbt ändra färg. Denna egenskap låter dem visa olika färger och mönster som svar på förändrade miljösammanhang.
Är det någon skillnad mellan färgändringen och mönsterändringen?
Som vi nämnde tidigare har vissa taxa som bläckfisk, fisk och reptiler förmågan att ändra färg under interaktioner med andra organismer. Bland dem alla, kameleonerna (familj Chamaeleonidae) representerar ett spännande fall för utredning. Till skillnad från organismer som upplever en lokaliserad färgförändring, kameleoner kan ändra kroppsfärgningar och mönster under sociala interaktioner.
Kameleontens färgförändring som svar på temperaturen
Det första att notera är att kameleoner är ektotermiska djur. Detta innebär att de inte själva kan generera sin egen inre värme. Av denna anledning, alla ektotermiska organismer är beroende av yttre värmekällor för att nå en viss kroppstemperatur.
Det är viktigt att komma ihåg att många av de egenskaper som ett ektotermiskt djur uttrycker förändras väsentligt baserat på individens kroppstemperatur. Dessa egenskaper inkluderar matsmältningshastighet, smidighet vid löpning eller simning och färg bland annat.
Som sagt, vi måste överväga det mörka färger absorberar ljus och därför värme, medan ljusa färger reflekterar det. Därför är färgbytesstrategin lätt att förstå för alla som en sommardag har tillbringat tid i en svart bil i den strålande solen. Kameleoner vet detta, och de använder sin hudfärg som termostat för att styra temperaturen de får från miljön.
När en kameleont är kall fördjupar den huden till en nyans mörkare som tallgrön. När hon vill svalka sig vänder hon sig till ljusare nyanser som mintgrönt.
Dressing to Impress: The Color Change Strategy
Den andra anledningen till att kameleoner byter färg är också ett välkänt koncept för människor.: självuttryck. Detta är fallet med människor som ändrar våra kläder eller frisyrer för att passa vårt humör. Kameleoner ändrar också sina färger utifrån deras humör.
Normalt mörknar kameleonen sina färger när den är rädd och lyser upp dem när den är upphetsad. Det finns också en skillnad mellan män och kvinnor: hanar byter färg oftare än honor, som tenderar att använda mer subtila signaler för att kommunicera.
I den meningen kan färgförändringen hos manliga kameleoner hjälpa dem att locka till sig en kompis. Genom att visa sig i ljusa toner skickar den en signal om ett hälsosamt tillstånd till kvinnor. Omvänt, smälta till mörka toner kan visa en annan hane som han är villig att slåss. Av dessa skäl kan en kameleont växla mellan flera olika utseende varje dag för att passa tillfället.
Vetenskapen bakom färgförändringens magi
Tidigare trodde forskare att kameleoner ändrade sin färg ungefär som hur bläckfiskar och bläckfiskar gör. Det vill säga att ändra sitt utseende de använde pigmentfyllda säckar i celler som kallas kromoforer i huden. Kameleontens färgförändring har dock visat sig vara ännu mer komplex.
Kameleons hud har färger som produceras av pigment, färgade föreningar som syntetiseras eller ackumuleras i celler. A) Ja, det finns en rad olika färger som härrör från närvaron av melaniner, pteriner och andra kemiska pigment.
Det översta lagret av kameleontens hud består av celler som innehåller pigment.: om det är gult är det xantoforer, om det är rött, erytroforer. Dessa pigmenterade celler finns främst i randiga områden. Det djupaste lagret består av melanoforer, som har förlängningar som når hudens översta lager.
Å andra sidan har kameleontens hud en annan typ av färg efter struktur, vilket beror på närvaron av reflekterande nanostrukturer.Dessa nanostrukturer finns i specialiserade celler som kallas iridoforer.. De produceras av guanininnehållet i cellen och producerar iriserande metallfärger när de interagerar med ljus.
Hur fungerar iridoforer för att göra färgändringar?
Det bör noteras att iriserande är det optiska fenomenet genom vilket den upplevda färgen är associerad med vinkeln vid vilken ljuset faller på den reflekterande ytan. Med detta sagt kan vi förstå hur kameleontens iridoforer fungerar.
En ny studie visade att huden hos panter kameleoner har två typer av iridoforer celler: de ytliga, som de kallade S-iridoforer belägna i skiktet närmast epidermis, och D-iridoforer, i ett djupare lager.
Vad mer, varje kameleontyp har S-iridoforceller med sina guaninkristaller av olika storlekar, former och distribution. Detta skikt av S-iridoforer är ansvarigt för de snabba färgförändringarna i det synliga ljusets spektrum.
Dessutom reflekterar kristaller i D-iridoforer mestadels nära infrarött ljus (700-1400 nm). Således påpekar forskarna att funktionen hos D-iridoforskiktet är reglera temperaturen när djuret utsätts för intensiv solstrålning.
Hur sker färgändringen så plötsligt?
Det är intressant att veta att i kameleontens hud i ett avslappnat tillstånd, nanokristallerna i S-iridoforceller är grupperade nära varandra. I detta tillstånd är det effektiva brytningsindexet optimalt för våglängderna i färgen blå.
Å andra sidan, i ett tillstånd av spänning, genereras signaler medierade av hormoner eller signalsubstanser, inducerade av förändringar i humör, temperatur eller stress. Som svar ändrar S-iridoforcellerna arrangemanget av nanokristaller. På detta sätt, när dess fördelning är på avstånd, är det effektiva brytningsindex lägre och reflektiviteten ökar i det synliga spektrumet för röda, orange och gula färger.
I slutändan är alla dessa färgproducerande mekanismer orkestrerade för att ge kameleonen utseendet. Till exempel är den gröna färgen på din hud resultatet av gula och blåa våglängder. Kombinationen av xantoforernas gula, plus det blå ljus som reflekteras av iridoforerna, ger den livfulla gröna färgen som gör att vi beundrar.
Sista noten
Det är troligt att kameleontens dynamiska färg har drivit utvecklingen av dessa komplexa visuella signaler. Artens rika repertoar av kromatiska element avslöjar betydelsen av denna kommunikationskod i dess sociala interaktioner och andra beteendemässiga sammanhang.
