Животные которые меняют цвет как хамелеон. Почему хамелеон меняет цвет

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.

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!

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.

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:

1. Сама по себе она прозрачна, не окрашена какими-то пигментами.
2. Это не мешает ей содержать в своей толще специальные клетки - хроматофоры .
3. В этих образованиях располагаются гранулы пигмента, которые и формируют цвет рептилии.
4. 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:

Каждый автолюбитель хотя бы единожды в своей жизни пытался сделать хоть какой-нибудь тюнинг своего автомобиля. Одним из вариантов такого тюнинга может быть покраска в хамелеон. В нашей статье вы узнаете, как покрасить автомобиль в цвет хамелеон, как работает краска хамелеон для машины, а также какова технология покраски хамелеоном.

Принцип работы хамелеона

Краска-хамелеон на машинусоздает переливающийся эффект на поверхности автомобиля. При этом цвет окрашенной поверхности краской chameleon будет изменяться с изменением угла зрения. Это происходит оттого, что основой краски-хамелеон для авто является искусственный пигмент, который заставляет лучи света преломляться. Сама же краска с эффектом хамелеон получается благодаря нескольким видам пигмента. Частички пигмента складываются в пять уровней:

1. Алюминий, хром - непрозрачный центральный слой;
2. Два прозрачных слоя с обеих сторон от центрального;
3. Два внешних полупрозрачных слоя.

Эти слои создают зеркальный эффект. А перелив цвета зависит от толщины покрытия.

Палитра краски для авто с эффектом хамелеон выпускается в пяти видах, у каждого из которых свой цвет перелива:

Технология покраски хамелеоном

Покраска в хамелеон может осуществляться как с помощью колориста в салоне, так и самостоятельно в гаражных условиях.

Важно! Краска chameleon очень дорогая, поэтому для выполнения данной работы вам потребуются серьезные навыки, поскольку даже самая незначительная ошибка повлечет за собой дополнительные траты на переделку. Все должно быть идеально – с покраской, грунтовкой, шлифовкой и т.д.

Покраска в хамелеон потребует соблюдения определенной технологии в три этапа:

1. Нанесение подложки (грунта-тонора). Идеальным вариантом является использование черной или белой подложки, так будет достигнут максимальный эффект хамелеона после окончательной покраски, но можно применять подложки и других цветов. Краска грунта-тонора будет давать главный цвет, а пигмент, наносимый после, будет преломлять его.
2. Основной слой - непосредственно краска-хамелеон для машины. От толщины слоя будет зависеть эффект перелива.
3. Специальный лак.

Итак, приступаем непосредственно к самой покраске. Для начала нужно обеспечить правильное освещение. Идеальным будет сочетание галогенной и люминесцентной лампы, поскольку люминесцентная лампа будет усиливать эффект краски для авто хамелеон, а при дневном свете цвет будет более тусклым.

Именно поэтому нужно совмещать эти два вида освещения. Для нанесения первого слоя краски устанавливаем распылитель на расстоянии 40-50 см от поверхности автомобиля и подаем давление в 4 атм. Температура воздуха в помещении, где происходит покраска в хамелеон, должна быть 20°С. Первый уровень сушится быстро, около 3 минут, но не нужно давать краске пересыхать! Далее нужно снять пыль антистатической салфеткой.

Второй слой наносится точно так же. Третий и четвертый слой наносятся уже на расстоянии 30 см от распылителя до поверхности автомобиля, с применением входного давления в 3 атм. И сушатся по 5 минут каждый слой. Слоев можно наносить и до девяти: чем больше слоев, тем насыщеннее эффект краски для авто хамелеон. После нанесения всех слоев необходимо закрепить полученный цвет специальным прозрачным лаком. Делать это нужно, когда краска подсохнет. Наносить лак рекомендуется в несколько слоев.

Можете быть уверены, что, покрасив свой автомобиль в цвет хамелеон, вы не останетесь незамеченным. Также после такой покраски вы можете, как обычно, мыть свою машину на автомойках со стандартной автохимией –краска хамелеон на автоот этогоне испортится.

Подписывайтесь на наши ленты в