Как хамелеоны меняют свой цвет?
Способность хамелеонов менять цвет кожи породила миф о том, что эти рептилии умеют маскироваться под любой окружающий фон. Но на самом деле на цвет хамелеона влияют совсем другие факторы - настроение, физиологическое состояние животного, погодные условия.
Каким же образом хамелеоны умудряются менять окраску в таком широком диапазоне - от совсем бледного до тёмного, через все цвета радуги?
Кожа хамелеонов прозрачна. Под кожей в наружном волокнистом слое находятся клетки, заполненные красящими веществами - пигментами. Такие клетки называют хроматофорами (в переводе с греческого это означает "несущие цвет".). В хроматофорах хамелеона находятся кристаллы вещества гуанина. Такие хроматофоры называют иридофорами. В коже хамелеона есть два типа иридофоров: верхний слой - S-иридофоры, а под ним - слой D-иридофоров. Кроме иридофоров, пигментный слой содержит клетки с красным пигментом - эритрофоры и с жёлтым пигментом - ксантофоры. Самый нижний слой пигментных клеток - меланофоры, они заполнены коричневым пигментом меланином.
Удивительно, но изменение оттенков кожи хамелеона достигается за счет изменения расстояния между кристаллами гуанина в иридофорах! Когда хамелеон спокоен, кристаллы гуанина расположены плотно к друг другу. Они отражают волны сине-зелёной части спектра, и поэтому в таком состоянии в коже хамелеона преобладают зелёный и синий цвета.
Но вот хамелеон возбудился, и его кожа поменяла окраску с зелёного на красно-жёлтый.
![Боевой окрас самцов пантерового хамелеона](illustr/how107-2.jpg)
Боевой окрас самцов пантерового хамелеона во время "дуэли"
Фото: National Geopraphic
Что же произошло? Под воздействием сигналов от мозга - нервных импульсов иридофоры перестроили положение нанокристаллов гуанина: расстояние между ними увеличилось примерно на треть. Свет получил доступ к клеткам с жёлтым и красным пигментами. В результате кожа хамелеона приобрела яркие жёлто-красные оттенки.
![Хамелеоны в спокойном и возбужденном состоянии](illustr/how107-3.jpg)
Самцы пантерового хамелеона в спокойном (А) и возбужденном (Б) состоянии
Фото: Natire Communications
А что же D-иридофоры? Для чего они? В этих клетках кристаллы гуанина крупнее, чем в S-иридофорах, расположены они беспорядочно и не меняют своего положения в клетке. Учёные выяснили, что D-иридофоры хорошо отражают тепловые лучи. А значит, они, по-видимому, не только участвуют в изменении цвета кожи, но и защищают хамелеона от перегрева в жарком климате.
![Строение кожи хамелеона](illustr/how107-4.jpg)
а — поперечный срез кожи хамелеона. ep. - эпителий (верхний слой кожи), S-irid. — S-иридофоры, D-irid. — D-иридофоры.
б — кристаллы гуанина в S-иридофорах при расхождении (вверху) и плотном расположении (внизу).
в — кристаллы гуанина в D-иридофорах.
Фото: Natire Communications
Меланофоры — это клетки с ответвлениями, проникающими в верхние слои. Меланин может перемещаться по этим ответвлениям ближе к поверхности кожи или, наоборот, дальше от нее. В первом случае кожа хамелеона темнеет. Это происходит, например, когда ящерица подавлена или показывает подчинение победителю после проигранного поединка. Если меланин перемещается вглубь, кожа светлеет. Это происходит, если рептилия возбуждена.
![Хамелеоны после борьбы за самку: победитель весь сияет, а побежденный - в трауре](illustr/how107-1.jpg)
Два самца пантерового хамелеона после битвы за самку. Угадайте, который из них победил?
Фото: National Geopraphic