Schimbarea culorii la animale este un proces care ne-a uimit întotdeauna. În majoritatea ființelor vii, colorarea este asociată cu țesuturile moarte ca exoscheletul, solzii, penele și părul și este relativ fix. Totuși, unele specii sunt capabile de schimbări rapide de culoare. Această proprietate le permite să afișeze diferite culori și modele ca răspuns la schimbarea contextelor de mediu.
Există vreo diferență între schimbarea culorii și schimbarea modelului?
După cum am menționat anterior, unii taxoni precum cefalopodele, peștii și reptilele au capacitatea de a-și schimba culoarea în timpul interacțiunilor cu alte organisme. Dintre toți, cameleonii (familia Chamaeleonidae) reprezintă un caz interesant de investigație. Spre deosebire de organismele care suferă o schimbare de culoare localizată, cameleonii pot schimba culorile și modelele corpului în timpul interacțiunilor sociale.
Culoarea cameleonului se schimbă ca răspuns la temperatură
Primul lucru de remarcat este că cameleonii sunt animale ectoterme. Aceasta înseamnă că nu sunt capabili să-și genereze singuri propria căldură internă. Din acest motiv, toate organismele ectoterme depind de surse de căldură externe pentru a atinge o anumită temperatură corporală.
Este important să rețineți că multe dintre trăsăturile pe care le exprimă un animal ectoterm se modifică substanțial în funcție de temperatura corpului individului. Aceste trăsături includ viteza de digestie, agilitatea la alergare sau înot și culoarea, printre altele.
Acestea fiind spuse, trebuie să luăm în considerare acest lucru culorile închise absorb lumina și, prin urmare, căldura, în timp ce culorile deschise o reflectă. Prin urmare, strategia de schimbare a culorii este ușor de înțeles pentru oricine care, într-o zi de vară, a petrecut timp într-o mașină neagră, la soarele strălucitor. Cameleonii știu acest lucru și își folosesc culoarea pielii ca termostat pentru a controla temperatura pe care o primesc din mediu.
Când un cameleon este rece, își adâncește pielea până la o nuanță mai închisă ca verdele de pin. Când vrea să se răcească, se îndreaptă spre nuanțe mai deschise, precum verde menta.
Îmbrăcarea pentru a impresiona: strategia de schimbare a culorii
Al doilea motiv pentru care cameleonii își schimbă culoarea este, de asemenea, un concept familiar pentru oameni.: exprimarea de sine. Acesta este cazul oamenilor care ne schimbă ținutele sau coafurile pentru a se potrivi dispoziției noastre. Cameleonii își schimbă și culorile în funcție de dispoziția lor.
În mod normal, cameleonul își întunecă culorile atunci când îi este frică și le luminează atunci când este entuziasmat. De asemenea, există o diferență între bărbați și femei: masculii își schimbă culoarea mai frecvent decât femelele, care tind să folosească semnale mai subtile pentru a comunica.
În acest sens, schimbarea culorii la cameleonii masculi îi poate ajuta să atragă un partener. Arătându-se în tonuri luminoase, trimite un semnal de stare sănătoasă femelelor. Invers, năvalirea în tonuri întunecate poate arăta unui alt mascul că este dispus să lupte. Din aceste motive, un cameleon poate alterna între mai multe înfățișări diferite în fiecare zi pentru a se potrivi ocaziei.
Știința din spatele magiei culorii se schimbă
Anterior, oamenii de știință credeau că cameleonii își schimbau culoarea similar cu modul în care fac caracatițele și calmarul. Adică să-și schimbe aspectul au folosit saci plini de pigmenți în celule numite cromofori din piele. Cu toate acestea, schimbarea culorii cameleonului sa dovedit a fi chiar mai complexă.
Pielea cameleonului are culori produse de pigmenți, compuși colorați care sunt sintetizați sau acumulați în celule. A) Da, există o gamă de culori care rezultă din prezența melaninelor, pterinelor și alți pigmenți chimici.
Stratul superior al pielii cameleonului este alcătuit din celule care conțin pigmenți.: dacă este galben sunt xantofori, dacă este roșu, eritrofori. Aceste celule pigmentate sunt prezente în principal în regiuni dungate. Cel mai adânc strat este format din melanofori, care au extensii care ajung la stratul superior al pielii.
Pe de altă parte, pielea cameleonului are un alt tip de colorare prin structură, care se datorează prezenței nano-structurilor reflectorizante.Aceste nanostructuri sunt prezente în celule specializate numite iridofori.. Acestea sunt produse din conținutul de guanină al celulei și produc culori metalice irizate atunci când interacționează cu lumina.
Cum acționează iridoforii pentru a face schimbări de culoare?
Trebuie remarcat faptul că irizarea este fenomenul optic prin care culoarea percepută este asociată cu unghiul la care lumina cade pe suprafața reflectantă. Acestea fiind spuse, putem înțelege cum funcționează iridoforii cameleonului.
Un studiu recent a stabilit că pielea cameleonilor panterului are două tipuri de celule iridofore: cele superficiale, pe care le-au numit S-iridofori situate în stratul cel mai apropiat de epidermă și D-iridoforii, într-un strat mai profund.
Mai mult, fiecare specie de cameleon are celule S-iridofore cu cristalele lor de guanină de diferite dimensiuni, forme și distribuție. Acest strat de S-iridofori este responsabil pentru schimbările rapide de culoare din spectrul luminii vizibile.
În plus, cristalele din D-iridofori reflectă cea mai mare parte a luminii în infraroșu (700-1400 nm). Astfel, cercetătorii subliniază că funcția stratului de D-iridofor este regla temperatura când animalul se află sub radiații solare intense.
Cum se schimbă culoarea atât de brusc?
Este interesant de știut că în pielea cameleonului într-o stare relaxată, nanocristalele din celulele S-iridofore sunt grupate aproape una de alta. În această stare, indicele efectiv de refracție este optim pentru lungimile de undă ale culorii albastre.
Pe de altă parte, într-o stare de excitare, se generează semnale mediate de hormoni sau neurotransmițători, induse de modificări ale dispoziției, temperaturii sau stresului. Ca răspuns, celulele S-iridofore schimbă dispunerea nanocristalelor. În acest fel, pe măsură ce distribuția sa este distanțată, indicele efectiv de refracție este mai mic, iar reflectivitatea crește în spectrul vizibil pentru culorile roșu, portocaliu și galben.
În cele din urmă, toate aceste mecanisme de producere a culorii sunt orchestrate pentru a da cameleonului aspectul. De exemplu, culoarea verde de pe pielea ta este rezultatul lungimilor de undă galbene și albastre. Combinația dintre galbenul xantoforilor, plus lumina albastră reflectată de iridofori, produce culoarea verde vibrantă care ne provoacă admirație.
Notă finală
Este posibil ca colorarea dinamică a cameleonului a condus evoluția acestor indicii vizuale complexe. Repertoriul bogat de specii de elemente cromatice relevă importanța acestui cod de comunicare în interacțiunile sale sociale și în alte contexte comportamentale.