Loomade värvimuutus on protsess, mis on meid alati hämmastanud. Enamikus elusolendites on värvimine seotud surnud kudedega nagu eksoskelett, kaalud, suled ja juuksed ning on suhteliselt fikseeritud. Siiski on mõned liigid võimelised kiiresti värvi muutma. See omadus võimaldab neil kuvada erinevaid värve ja mustreid muutuva keskkonna kontekstis.
Kas värvimuutusel ja mustrimuutusel on vahet?
Nagu me varem mainisime, on mõnedel taksonitel, nagu peajalgsed, kalad ja roomajad, võime teiste organismidega suhtlemisel oma värvi muuta. Kõigi nende hulgas on kameeleonid (perekond Chamaeleonidae) on huvitav uurimisjuhtum. Erinevalt organismidest, mis kogevad lokaalset värvimuutust, kameeleonid võivad sotsiaalse suhtluse ajal muuta keha värve ja mustreid.
Kameeleoni värvus muutub vastavalt temperatuurile
Esimene asi, mida tuleb märkida, on see, et kameeleonid on ektotermilised loomad. See tähendab, et nad ei ole võimelised ise oma sisemist soojust tekitama. Sel põhjusel, kõik ektotermilised organismid sõltuvad välistest soojusallikatest teatud kehatemperatuuri saavutamiseks.
Oluline on meeles pidada, et paljud omadused, mida ektotermiline loom väljendab muutuvad oluliselt sõltuvalt inimese kehatemperatuurist. Nende omaduste hulka kuuluvad muu hulgas seedimise kiirus, paindlikkus jooksmisel või ujumisel ning värv.
See tähendab, et me peame sellega arvestama tumedad värvid neelavad valgust ja seega soojust, heledad aga peegeldavad seda. Seetõttu on värvimuutmise strateegiast lihtne aru saada igaüks, kes suvepäeval on veetnud aega musta autoga ereda päikese käes. Kameeleonid teavad seda ja nad kasutavad oma nahavärvi termostaadina, et kontrollida keskkonnast saadavat temperatuuri.
Kui kameeleon on külm, süvendab ta nahka tumedamaks nagu männiroheline. Kui ta tahab jahtuda, pöördub ta heledamate toonide poole, näiteks piparmündiroheline.
Muljetavaldav riietumine: värvimuutuse strateegia
Teine põhjus, miks kameeleonid värvi muudavad, on ka inimestele tuttav mõiste.: eneseväljendus. See kehtib inimeste kohta, kes muudavad meie rõivaid või soenguid vastavalt meie meeleolule. Kameeleonid muudavad oma meeleolu järgi ka värve.
Tavaliselt muudab kameeleon oma värvid kartmisel tumedamaks ja erutab neid erutudes. Lisaks on meestel ja naistel erinevusi: isased muudavad värvi sagedamini kui naised, kes kipuvad suhtlemiseks kasutama peenemaid signaale.
Selles mõttes võib isaste kameeleonide värvimuutus aidata neil kaaslast meelitada. Näidates end erksates toonides, saadab see emastele signaali tervislikust seisundist. Vastupidi, tumedate toonide sulamine võib näidata teisele isasele, et ta on valmis võitlema. Nendel põhjustel võib kameeleon iga päev vaheldumisi mitme erineva välimusega sobida.
Teadus värvimuutuse võlu taga
Varem uskusid teadlased, et kameeleonid muutsid oma värvi sarnaselt kaheksajalgade ja kalmaaridega. See tähendab, et muuta selle välimust nad kasutasid pigmendiga täidetud kotte rakkudes, mida nimetatakse nahas kromofoorideks. Siiski on leitud, et kameeleoni värvimuutus on veelgi keerulisem.
Kameeleoni nahal on värve, mida toodavad pigmendid, värvilised ühendid, mis sünteesitakse või koguneb rakkudesse. A) Jah, värvivalik tuleneb melaniinide, pteriinide olemasolust ja muud keemilised pigmendid.
Kameeleoni naha ülemine kiht koosneb rakkudest, mis sisaldavad pigmente.: kui see on kollane, on need ksantofoorid, kui punane, siis erütrofoorid. Need pigmenteerunud rakud esinevad peamiselt triibulistes piirkondades. Sügavaima kihi moodustavad melanofoorid, mille pikendused ulatuvad naha ülemisse kihti.
Teisest küljest on kameeleoni nahal struktuurilt teist tüüpi värvus, mis on tingitud peegeldavate nanostruktuuride olemasolust.Need nanostruktuurid esinevad spetsiaalsetes rakkudes, mida nimetatakse iridofoorideks.. Need on toodetud raku guaniinisisaldusest ja tekitavad valgusega suheldes sillerdavaid metallvärve.
Kuidas iridofoorid töötavad värvimuutuste tegemiseks?
Tuleb märkida, et sillerdamine on optiline nähtus, mille abil tajutav värv on seotud nurgaga, millega valgus langeb peegeldavale pinnale. Nagu öeldud, saame aru, kuidas kameeleoni iridofoorid toimivad.
Hiljutine uuring näitas, et panther-kameeleonide nahal on kahte tüüpi iridofoorrakke: pindmised, mida nad nimetasid S-iridofoorideks, mis asuvad epidermisele kõige lähemal, ja D-iridofoorid sügavamas kihis.
Mis veel, igal kameeleoniliigil on erineva suuruse, kuju ja jaotusega guaniinkristallidega S-iridofoorrakud. See S-iridofooride kiht vastutab nähtava valguse spektri kiirete värvimuutuste eest.
Lisaks peegeldavad D-iridofooride kristallid enamasti infrapunavalgust (700–1400 nm). Seega juhivad teadlased tähelepanu sellele, et D-iridofoorikihi funktsioon on reguleerida temperatuuri, kui loom on intensiivse päikesekiirguse all.
Kuidas värvimuutus nii äkki juhtub?
Huvitav on teada, et kameeleoni nahas lõdvestunud olekus S-iridofoori rakkude nanokristallid on koondunud üksteise lähedale. Selles olekus on efektiivne murdumisnäitaja sinise värvi lainepikkuste jaoks optimaalne.
Teisest küljest tekivad põnevusseisundis hormoonide või neurotransmitterite vahendatud signaalid, mis on põhjustatud meeleolu, temperatuuri või stressi muutustest. Vastuseks muudavad S-iridofoori rakud nanokristallide paigutust. Sel viisil, kui selle jaotus on jaotatud, on efektiivne murdumisnäitaja madalam ja peegelduvus suureneb punase, oranži ja kollase värvi nähtavas spektris.
Lõppkokkuvõttes on kõik need värvi tekitavad mehhanismid korraldatud, et anda kameeleonile välimus. Näiteks teie naha roheline värv on kollase ja sinise lainepikkuse tulemus. Ksantofooride kollase ja iridofooride peegelduva sinise valguse kombinatsioon tekitab elavat rohelist värvi, mis tekitab meis imetlust.
Lõppmärkus
On tõenäoline, et kameeleoni dünaamiline värv on ajendanud nende keeruliste visuaalsete märkide arengut. Liigi rikkalik kromaatiliste elementide repertuaar näitab selle suhtluskoodi tähtsust selle sotsiaalses suhtluses ja muudes käitumuslikes kontekstides.