Почему и как хамелеоны меняют цвет кожи?

Странная способность хамелеона менять цвет долгое время озадачивала людей, но теперь секрет ящерицы раскрыт! Согласно новому исследованию, хамелеоны могут быстро изменять свой цвет, регулируя уровень специальных клеток кожных покровов.

В отличие от других животных (кальмаров и осьминогов), которые меняют цвет кожи, накапливая диспергирующие пигменты в её клетках, ящерицы полагаться на структурные изменения кожных покровов, которые регулируют отображающийся от них солнечный свет.

Фото из открытых источников

Чтобы понять, как рептилии меняют окрас кожи, исследователи изучили пять взрослых самцов, четыре самки, а также четыре молодые особи хамелеонов Furcifer pardalis (вид ящерицы, которая живет на Мадагаскаре). В результате ученые обнаружили, что кожа хамелеонов имеет два совмещенных толстых слоя радужных клеток, которые имеют пигмент и отражают свет.

В радужных клетках содержатся нанокристаллы различных размеров и форм. Именно они являются ключевым фактором, играющим главную роль в цветовом перевоплощении хамелеонов. Чтобы выяснить, каким образом нанокристаллы отображают свет, специалисты использовали ряд методов для изучения радужных клеток. Они снимали показатели изменения цвета хамелеонов с использованием видеосъемки высокого разрешения, создавали многочисленные модели, манипулировали с клетками, подвергая их обработке химическими растворами различных концентраций. В результате исследователи обнаружили, что хамелеоны могут изменить структурную компоновку верхнего слоя клеток путем ослабления или раздражения кожи, что приводит к изменению её цвета.

Например, самец хамелеона может находиться в расслабленном состоянии, когда он висит на ветке, и в возбужденном состоянии, когда замечает соперника или угрозу. В расслабленном состоянии нанокристаллы и радужные клетки кожи рептилии находятся очень близко друг к другу. Это означает, что клетки в таком состоянии будут отображать только короткие волны (видимый нами синий цвет).

С другой стороны, когда ящерица находится в возбуждённом состоянии, расстояние между соседними нанокристаллами возрастает, и каждая радужная клетка (в который содержатся эти нанокристаллы) избирательно отражает более длинные волны, такие как желтый, оранжевый или красный цвет. Кроме того, в целях маскировки хамелеоны используют содержащийся в их коже желтый пигмент, который при смещении с «синими» волнами окрашивает кожу в зелёный цвет, скрывающий рептилию среди деревьев и растений.

Также исследователи обнаружили в кожных покровах хамелеонов более глубокий и более толстый слой клеток, который отражает огромное количество инфракрасных солнечных лучей. Хотя эти клетки не влияют на изменение цвета ящерицы, вполне возможно, что они помогают рептилиям отражать тепло и сохранять хладнокровие, говорят исследователи.

Тем не менее, как оказалось, только взрослые самцы хамелеоны меняют цвет, особенно, когда они замечают конкурента или самку, внимание которой хотят привлечь. Самки и молодые особи имею низкий уровень радужных клеток, поэтому цвет их кожного покрова стабилен.