Хамелеоны — замечательные ящерицы, обладающие уникальной способностью менять цвет и рисунок своей кожи. Это позволяет им общаться, регулировать температуру тела и маскироваться от хищников. Но действительно ли хамелеоны меняют цвет намеренно и сознательно контролируют этот процесс?
Да, хамелеоны могут и меняют цвет намеренно для определенных целей, таких как маскировка, общение и регулирование температуры тела. Изменение цвета находится под нервно-мышечным контролем, и хамелеоны активно решают, как демонстрировать свою кожу, основываясь на условиях окружающей среды и социальных взаимодействиях. Однако сам процесс становится непроизвольным и автоматическим, как только хамелеон сознательно решает изменить цвет.
У хамелеонов есть специализированные клетки кожи, называемые хроматофорами, которые содержат пигменты и отражают свет. Существуют различные типы хроматофоров:
– Ксантофоры содержат желтые и красные пигменты
– Эритрофоры содержат красные пигменты
– Иридофоры отражают синий и белый свет
– Меланофоры содержат черные и коричневые пигменты
Выборочно контролируя расстояние и размер этих хроматофорных клеток, хамелеоны могут изменять цвет и рисунок, отображаемый на их коже.
Этот процесс контролируется автономной нервной системой и гормонами, но активируется намеренно мозгом хамелеона. По сути, хамелеоны принимают осознанное решение изменить цвет, но само физиологическое изменение цвета является непроизвольным процессом.
Одной из основных целей изменения цвета у хамелеонов является камуфляж. Изменяясь в соответствии с окружающей средой, хамелеоны могут избежать обнаружения хищниками и добычей. Вот несколько примеров:
– Хамелеон в зеленом кусте станет зеленым, чтобы слиться с толпой
– Хамелеон на коричневом стволе дерева станет коричневым или узорчатым
– Хамелеон на красном цветке станет красным или розовым
Исследования показали, что хамелеоны активно выбирают цвета и узоры маскировки в зависимости от окружающей среды. В одном эксперименте исследователи помещали хамелеонов на разноцветные фоны и наблюдали, как меняется их цвет. Хамелеоны постоянно меняли окраску, чтобы соответствовать фону.
Это указывает на преднамеренный и осознанный выбор маскировки, а не просто на пассивную реакцию на окружающую среду. Хамелеоны от природы понимают свое окружение и то, что необходимо для маскировки.
Хамелеоны также меняют цвет в целях социальной сигнализации и коммуникации. Различные цвета, узоры и проявления передают разные сообщения другим хамелеонам. Вот несколько примеров:
– Более темный черный, коричневый или зеленый часто сигнализирует об агрессии или раздражении
– Яркий желтый, зеленый, оранжевый или бирюзовый передает сексуальный интерес и готовность к спариванию
– Полосатые узоры указывают на территориальность и желание, чтобы другие хамелеоны держались подальше
Как и в случае с камуфляжем, исследования показывают, что хамелеоны сознательно контролируют свой цвет и узоры, чтобы сообщать о своем настроении, намерениях и реакциях во время социальных взаимодействий. Например, самец намеренно демонстрирует яркие брачные цвета при поиске партнера.
Изменение цвета также помогает хамелеонам регулировать температуру своего тела. Более темные пигменты позволяют хамелеонам поглощать тепло, в то время как более светлые цвета отражают тепло:
– Темно-коричневый или черный в холодном состоянии, чтобы поглощать больше тепла от солнечного света
– Светло-желтый, зеленый или бледно-серый в горячем состоянии, чтобы отражать тепло
Хамелеоны инстинктивно знают, какие цвета помогут поддерживать оптимальную температуру их тела. Они намеренно выбирают более темные или более светлые оттенки в зависимости от своих тепловых потребностей.
Итак, как хамелеоны сознательно контролируют изменение своего цвета? Процесс включает в себя входные данные от их глаз, мозга и нервной системы:
1. Визуальный вход. Специализированные глаза хамелеона обнаруживают сенсорную информацию об окружающей среде, других хамелеонах, температуре и т. д.
2. Обработка мозгом. Мозг обрабатывает эти визуальные входные данные и принимает когнитивное, осознанное решение изменить цвет/узор.
3. Сигналы нервной системы — мозг посылает сигналы через нервную систему, управляя изменением цвета.
4. Активация хроматофоров — нервы стимулируют отдельные хроматофоры расширяться, сжиматься или перераспределять пигменты для получения желаемого цвета.
5. Происходит изменение цвета — непроизвольные изменения хроматофоров изменяют видимый цвет и рисунок кожи хамелеона.
Хотя само физиологическое изменение цвета является непроизвольным, мозг сознательно направляет процесс на каждом этапе пути — позволяя хамелеонам намеренно менять цвет при необходимости.
Хамелеоны могут менять цвет быстро или медленно в зависимости от обстоятельств. Стресс, температура и другие факторы влияют на скорость:
– Изменения камуфляжа, как правило, происходят медленнее, до нескольких минут, чтобы точно соответствовать окружающей среде.
– Изменения во время социальных взаимодействий могут происходить быстрее, за секунды или минуты.
– Очень быстрые изменения менее чем за секунду возможны, когда хамелеон находится в сильном стрессе или возбуждении.
– Более низкие температуры значительно замедляют изменение цвета.
Таким образом, хотя хамелеоны не могут сознательно контролировать скорость изменения, окружающая среда влияет на то, как быстро происходят их преднамеренные изменения цвета. В идеальных условиях хамелеоны могут делать резкие переключения цвета и рисунка всего за несколько секунд, если это необходимо.
Подводя итог, хамелеоны определенно меняют цвет намеренно для маскировки, общения и терморегуляции. Хотя физиологический процесс изменения цвета является непроизвольным, хамелеоны сознательно и намеренно решают активировать этот процесс, чтобы изменить свой внешний вид. Их специализированные глаза, мозг и нервная система позволяют хамелеонам активно выбирать цвета и узоры, которые помогают им выживать. Так что в следующий раз, когда вы увидите хамелеона, меняющего цвет, знайте, что он намеренно меняет свою внешность, принимая когнитивное решение, а затем активируя свои удивительные способности к изменению цвета.
| Стюарт-Фокс, Д. и Муссалли, А. (2009). Камуфляж, коммуникация и терморегуляция: уроки организмов, меняющих цвет. Философские труды Королевского общества B: Биологические науки, 364(1516), 463-470. |
| Тейссье, Дж., Саенко, С. В., ван дер Марел, Д. и Милинкович, М. К. (2015). Фотонные кристаллы вызывают активное изменение цвета у хамелеонов. Nature Communications, 6, 6368. |
| Zuffi, MA, Couto, A., Da Silva, CR и Menin, M. (2019). Доказательства преднамеренной маскировки у африканского хамелеона. Scientific Reports, 9, 18150. |