Waarom treedt kleurverandering van kameleons op?

De kleurverandering bij dieren is een proces dat ons altijd heeft verbaasd. In de meeste levende wezens wordt de kleuring geassocieerd met dode weefsels zoals het exoskelet, schubben, veren en haar, en is relatief vast. Toch zijn sommige soorten in staat tot snelle kleurverandering. Met deze eigenschap kunnen ze verschillende kleuren en patronen weergeven als reactie op veranderende omgevingscontexten.

Is er een verschil tussen de kleurverandering en de patroonverandering?

Zoals we eerder vermeldden, hebben sommige taxa zoals koppotigen, vissen en reptielen het vermogen om van kleur te veranderen tijdens interacties met andere organismen. Onder hen allemaal de kameleons (familie Chamaeleonidae) vormen een intrigerende zaak voor onderzoek. In tegenstelling tot organismen die een gelokaliseerde kleurverandering ervaren, kameleons kunnen lichaamskleuringen en patronen veranderen tijdens sociale interacties.

De kleurverandering van de kameleon als reactie op temperatuur

Het eerste om op te merken is dat kameleons ectotherme dieren zijn. Dit betekent dat ze niet in staat zijn om zelf hun eigen interne warmte op te wekken. Om deze reden, alle ectotherme organismen zijn afhankelijk van externe warmtebronnen om een bepaalde lichaamstemperatuur te bereiken.

Het is belangrijk om in gedachten te houden dat veel van de eigenschappen die een ectotherm dier tot uitdrukking brengt aanzienlijk veranderen op basis van de lichaamstemperatuur van het individu. Deze eigenschappen omvatten onder meer snelheid van spijsvertering, behendigheid bij het hardlopen of zwemmen en kleur.

Dat gezegd hebbende, moeten we bedenken dat donkere kleuren absorberen licht en dus warmte, terwijl lichte kleuren het weerkaatsen. Daarom is de kleurveranderingsstrategie gemakkelijk te begrijpen voor iedereen die op een zomerse dag tijd in een zwarte auto in de felle zon heeft doorgebracht. Kameleons weten dit en ze gebruiken hun huidskleur als een thermostaat om de temperatuur te regelen die ze van de omgeving ontvangen.

Als een kameleon het koud heeft, verdiept hij zijn huid tot een tint donkerder als dennengroen. Als ze af wil koelen, kiest ze voor lichtere tinten zoals mintgroen.

Aankleden om indruk te maken: de kleurveranderingsstrategie

De tweede reden waarom kameleons van kleur veranderen, is ook een bekend concept voor mensen.: zelfexpressie. Dit is het geval bij mensen die onze outfits of kapsels aanpassen aan onze stemming. Kameleons veranderen ook hun kleuren op basis van hun humeur.

Normaal gesproken verdonkert de kameleon zijn kleuren als hij bang is en helderder wanneer hij opgewonden is. Er is ook een verschil tussen mannen en vrouwen: mannetjes veranderen vaker van kleur dan vrouwtjes, die de neiging hebben om subtielere signalen te gebruiken om te communiceren.

In die zin kan de kleurverandering bij mannelijke kameleons hen helpen een partner aan te trekken. Door zichzelf in heldere tinten te laten zien, stuurt het een signaal van een gezonde toestand naar vrouwen. Omgekeerd, vervellen tot donkere tinten kan een ander mannetje laten zien dat hij bereid is te vechten. Om deze redenen kan een kameleon elke dag verschillende looks afwisselen, afhankelijk van de gelegenheid.

De wetenschap achter de magie van kleurverandering

Eerder geloofden wetenschappers dat kameleons hun kleur veranderden, vergelijkbaar met hoe octopussen en inktvissen dat doen. Dat wil zeggen, om het uiterlijk te veranderen ze maakten gebruik van met pigment gevulde zakjes in cellen die chromoforen in de huid worden genoemd. De kleurverandering van de kameleon is echter nog complexer gebleken.

De huid van kameleon heeft kleuren die worden geproduceerd door pigmenten, gekleurde verbindingen die worden gesynthetiseerd of opgehoopt in cellen. A) Ja, er is een reeks kleuren die het gevolg zijn van de aanwezigheid van melanines, pterines en andere chemische pigmenten.

De bovenste laag van de huid van de kameleon bestaat uit cellen die pigmenten bevatten.: als het geel is, zijn het xanthoforen, als het rood is, erythroforen. Deze gepigmenteerde cellen zijn voornamelijk aanwezig in gestreepte gebieden. De diepste laag bestaat uit melanoforen, die uitsteeksels hebben die de bovenste laag van de huid bereiken.

Aan de andere kant heeft de huid van de kameleon een ander type kleuring door structuur, wat te wijten is aan de aanwezigheid van reflecterende nanostructuren.Deze nanostructuren zijn aanwezig in gespecialiseerde cellen die iridoforen worden genoemd.. Ze worden geproduceerd uit het guanine-gehalte van de cel en produceren iriserende metaalkleuren bij interactie met licht.

Hoe werken iridoforen om kleurveranderingen aan te brengen?

Opgemerkt moet worden dat irisatie het optische fenomeen is waardoor: de waargenomen kleur wordt geassocieerd met de hoek waaronder het licht op het reflecterende oppervlak valt. Dat gezegd hebbende, kunnen we begrijpen hoe de iridoforen van de kameleon werken.

Een recente studie heeft vastgesteld dat de huid van panterkameleons twee soorten iridophores-cellen heeft: de oppervlakkige, die ze S-iridophores noemden in de laag die zich het dichtst bij de epidermis bevindt, en de D-iridophores, in een diepere laag.

Bovendien, elke soort kameleon heeft S-iridofoorcellen met hun guaninekristallen van verschillende grootte, vorm en verdeling. Deze laag S-iridoforen is verantwoordelijk voor de snelle kleurveranderingen in het zichtbare lichtspectrum.

Bovendien reflecteren kristallen in D-iridoforen meestal nabij-infrarood licht (700-1400 nm). De onderzoekers wijzen er dus op dat de functie van de D-iridofoorlaag is: regel de temperatuur wanneer het dier onder intense zonnestraling staat.

Hoe komt de kleurverandering zo plotseling?

Het is interessant om te weten dat in de huid van de kameleon in een ontspannen toestand, de nanokristallen in S-iridofoorcellen zijn dicht bij elkaar geclusterd. In deze toestand is de effectieve brekingsindex optimaal voor de golflengten van de kleur blauw.

Aan de andere kant worden in een staat van opwinding signalen gegenereerd die worden gemedieerd door hormonen of neurotransmitters, veroorzaakt door veranderingen in stemming, temperatuur of stress. Als reactie daarop veranderen de S-iridofoorcellen de rangschikking van de nanokristallen. Op deze manier is de effectieve brekingsindex lager en neemt de reflectiviteit in het zichtbare spectrum voor rode, oranje en gele kleuren toe, aangezien de verdeling ervan op afstand is.

Uiteindelijk zijn al deze kleurproducerende mechanismen georkestreerd om de kameleon het uiterlijk te geven. De groene kleur op je huid is bijvoorbeeld het resultaat van gele en blauwe golflengten. De combinatie van het geel van de xanthoforen, plus het blauwe licht dat door de iridoforen wordt gereflecteerd, produceert de levendige groene kleur die ons bewondering wekt.

laatste opmerking:

Het is goed mogelijk dat de dynamische kleuring van de kameleon heeft de evolutie van deze complexe visuele aanwijzingen veroorzaakt. Het rijke repertoire van chromatische elementen van de soort onthult het belang van deze communicatiecode in zijn sociale interacties en andere gedragscontexten.