Warum tritt die Farbänderung bei Chamäleons auf?

Der Farbwechsel bei Tieren ist ein Vorgang, der uns schon immer erstaunt hat. Bei den meisten Lebewesen ist die Färbung mit totem Gewebe verbunden wie das Exoskelett, Schuppen, Federn und Haare und ist relativ fest. Dennoch sind einige Arten zu einem schnellen Farbwechsel fähig. Diese Eigenschaft ermöglicht es ihnen, verschiedene Farben und Muster als Reaktion auf sich ändernde Umgebungskontexte anzuzeigen.

Gibt es einen Unterschied zwischen dem Farbwechsel und dem Musterwechsel?

Wie bereits erwähnt, haben einige Taxa wie Kopffüßer, Fische und Reptilien die Fähigkeit, ihre Farbe während der Interaktion mit anderen Organismen zu ändern. Unter ihnen sind die Chamäleons (Familie Chamaeleonidae) stellen einen interessanten Untersuchungsfall dar. Im Gegensatz zu Organismen, die eine lokalisierte Farbänderung erfahren, Chamäleons können bei sozialen Interaktionen Körperfärbungen und -muster verändern.

Die Farbänderung des Chamäleons als Reaktion auf die Temperatur

Das erste, was zu beachten ist, ist, dass Chamäleons ektotherme Tiere sind. Dies bedeutet, dass sie nicht in der Lage sind, ihre eigene innere Wärme zu erzeugen. Deshalb, alle ektothermen Organismen sind auf externe Wärmequellen angewiesen um eine bestimmte Körpertemperatur zu erreichen.

Es ist wichtig zu bedenken, dass viele der Merkmale, die ein ektothermes Tier ausdrückt ändert sich wesentlich basierend auf der Körpertemperatur des Individuums. Zu diesen Merkmalen gehören unter anderem die Geschwindigkeit der Verdauung, die Beweglichkeit beim Laufen oder Schwimmen und die Farbe.

Das müssen wir bedenken dunkle Farben absorbieren Licht und damit Wärme, während helle Farben es reflektieren. Daher ist die Farbwechselstrategie für jeden leicht verständlich, der an einem Sommertag Zeit in einem schwarzen Auto in der strahlenden Sonne verbracht hat. Chamäleons wissen das, und sie verwenden ihre Hautfarbe als Thermostat, um die Temperatur zu steuern, die sie aus der Umgebung erhalten.

Wenn ein Chamäleon kalt ist, vertieft es seine Haut zu einem dunkleren Farbton wie Kieferngrün. Wenn sie sich abkühlen möchte, greift sie zu helleren Tönen wie Mintgrün.

Anziehen, um zu beeindrucken: Die Strategie zum Farbwechsel

Der zweite Grund, warum Chamäleons ihre Farbe ändern, ist den Menschen ebenfalls bekannt.: Selbstdarstellung. Dies ist bei Menschen der Fall, die unsere Outfits oder Frisuren nach unserer Stimmung ändern. Chamäleons ändern auch ihre Farben je nach Stimmung.

Normalerweise verdunkelt das Chamäleon seine Farben, wenn es Angst hat und hellt sie auf, wenn es aufgeregt ist. Außerdem gibt es einen Unterschied zwischen Männchen und Weibchen: Männchen wechseln häufiger die Farbe als Weibchen, die dazu neigen, subtilere Signale zu verwenden, um zu kommunizieren.

In diesem Sinne kann der Farbwechsel bei männlichen Chamäleons ihnen helfen, einen Partner anzuziehen. Indem es sich in hellen Tönen zeigt, sendet es ein Signal für einen gesunden Zustand an die Weibchen. Umgekehrt, Die Häutung zu dunklen Tönen kann einem anderen Männchen zeigen, dass er bereit ist zu kämpfen. Aus diesen Gründen kann ein Chamäleon je nach Anlass zwischen mehreren verschiedenen Looks wechseln.

Die Wissenschaft hinter der Magie des Farbwechsels

Früher glaubten Wissenschaftler, dass Chamäleons ihre Farbe ähnlich wie Tintenfische und Tintenfische ändern. Das heißt, um sein Aussehen zu ändern Sie nutzten pigmentgefüllte Säcke in Zellen, die als Chromophore in der Haut bezeichnet werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Farbwechsel des Chamäleons noch komplexer ist.

Die Haut des Chamäleons hat Farben, die durch Pigmente erzeugt werden, farbige Verbindungen, die in Zellen synthetisiert oder angesammelt werden. A) Ja, Es gibt eine Reihe von Farben, die sich aus dem Vorhandensein von Melaninen, Pterinen . ergeben und andere chemische Pigmente.

Die oberste Hautschicht des Chamäleons besteht aus Zellen, die Pigmente enthalten.: Wenn es gelb ist, sind es Xanthophoren, wenn es rot ist, Erythrophoren. Diese pigmentierten Zellen sind hauptsächlich in gestreiften Regionen vorhanden. Die tiefste Schicht besteht aus Melanophoren, die Verlängerungen haben, die die oberste Hautschicht erreichen.

Auf der anderen Seite weist die Haut des Chamäleons eine andere Art der Färbung durch Struktur auf, die auf das Vorhandensein von reflektierenden Nanostrukturen zurückzuführen ist.Diese Nanostrukturen sind in spezialisierten Zellen vorhanden, die als Iridophore bezeichnet werden.. Sie werden aus dem Guaningehalt der Zelle hergestellt und erzeugen bei Wechselwirkung mit Licht schillernde Metallic-Farben.

Wie wirken Iridophore, um Farbänderungen vorzunehmen?

Es sollte beachtet werden, dass das Schillern das optische Phänomen ist, durch das die wahrgenommene Farbe hängt mit dem Winkel zusammen, unter dem das Licht auf die reflektierende Oberfläche fällt. Davon abgesehen können wir verstehen, wie die Iridophoren des Chamäleons funktionieren.

Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass die Haut von Pantherchamäleons zwei Arten von Iridophorenzellen aufweist: die oberflächlichen, die sie S-Iridophoren nannten, die sich in der der Epidermis am nächsten liegenden Schicht befinden, und die D-Iridophoren in einer tieferen Schicht.

Was ist mehr, jede Chamäleonart hat S-Iridophore-Zellen mit ihren Guaninkristallen unterschiedlicher Größe, Form und Verteilung. Diese Schicht aus S-Iridophoren ist für die schnellen Farbänderungen im sichtbaren Lichtspektrum verantwortlich.

Darüber hinaus reflektieren Kristalle in D-Iridophoren hauptsächlich nahes Infrarotlicht (700-1400 nm). So weisen die Forscher darauf hin, dass die Funktion der D-Iridophore-Schicht regulieren Sie die Temperatur, wenn das Tier intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.

Wie kommt der Farbwechsel so plötzlich?

Es ist interessant zu wissen, dass in der Haut des Chamäleons im entspannten Zustand die Nanokristalle in S-Iridophoren-Zellen sind eng beieinander geclustert. In diesem Zustand ist der effektive Brechungsindex optimal für die Wellenlängen der Farbe Blau.

Auf der anderen Seite werden in einem Zustand der Erregung durch Hormone oder Neurotransmitter vermittelte Signale erzeugt, die durch Stimmungs-, Temperatur- oder Stressänderungen induziert werden. Als Reaktion darauf ändern die S-Iridophore-Zellen die Anordnung der Nanokristalle. Auf diese Weise ist der effektive Brechungsindex bei beabstandeter Verteilung niedriger und die Reflektivität steigt im sichtbaren Spektrum für rote, orange und gelbe Farben.

Letztendlich sind all diese farbproduzierenden Mechanismen orchestriert, um dem Chamäleon das Aussehen zu verleihen. Zum Beispiel ist die grüne Farbe auf Ihrer Haut das Ergebnis von gelben und blauen Wellenlängen. Die Kombination aus dem Gelb der Xanthophore und dem von den Iridophoren reflektierten blauen Licht erzeugt die leuchtend grüne Farbe, die uns Bewunderung hervorruft.

Schlussbemerkung

Es ist wahrscheinlich, dass Die dynamische Farbgebung des Chamäleons hat die Entwicklung dieser komplexen visuellen Hinweise vorangetrieben. Das reiche Repertoire chromatischer Elemente der Art zeigt die Bedeutung dieses Kommunikationscodes in seinen sozialen Interaktionen und anderen Verhaltenskontexten.