Хамелеон - обитатель знойной Африки, приобретший известность благодаря уникальной способности изменять окрас кожи. Эта маленькая ящерица длиной всего 30 см умеет преображаться, становясь черным, розовым, зеленым, голубым, красным, желтым. Многие ученые проводили различные исследования, чтобы выяснить, как хамелеон меняет цвет, и с чем это связано. Предполагалось, что он таким образом маскируется под окружающий его фон. Но это оказалось неверным предположением.
Эта ящерица сама по себе уникальна. Она похожа на дракона, часто меняет окрас кожи, часами сидит на ветвях деревьев в ожидании жертвы, которую захватывает длинным языком. Ее глаза живут отдельной жизнью, поворачиваясь в разные стороны. Хамелеон меняет цвет благодаря особым клеткам - хроматофорам. Его кожа прозрачна, поэтому так хорошо видны клетки, содержащие пигмент разного цвета.
Долгое время исследователи не могли понять, как хамелеон меняет цвет, и почему это происходит. Предполагалось, что это ему необходимо для маскировки. Ведь окрасившись, например, в ящерица может маскироваться в листве, прячась от хищников и поджидая своих жертв. Ведь в ходе эволюции многие хамелеоны научились приобретать цвет и рисунок своего врага - например, птицы или змеи.
Современные исследования показали, что процесс того, как хамелеон меняет цвет, полностью зависит от его состояния. Окрас кожи варьируется от перемены настроения - таких реакций, как страх или радость. Это может зависеть даже от температуры воздуха. В Африке многие хамелеоны приобретают утром, чтобы притягивать а вот днем светлеют, чтобы было не так жарко. Пестрые цвета они используют в брачных играх, с целью привлечь к себе представителя противоположной стати.
Хроматофоры у хамелеонов расположены в глубоких слоях кожи и напрямую зависят от нервной системы. В верхнем слое находятся содержащие красный и желтый пигменты клетки. Далее расположено гуанин, которое очень точно воспроизводит синий цвет. Под ним - меланофоры, отвечающие за пигменты черного и желтого окрасов и содержащие меланин. То, как в клетке расположены пигментные гранулы, полностью влияет на цвет. Хамелеон - очень интересное животное. Ведь пигменты в его клетках очень быстро перемещаются, изменяя окрас. Если они сосредоточены в центре клетки, то она останется прозрачной, а если равномерно по ней распределены, то окрасят в интенсивный цвет.
Нервные окончания соединяют хроматофоры с мозгом, откуда и поступают команды к изменению. То, как хамелеон меняет цвет, можно сравнить с палитрой, в которой краски, перемешиваясь, создают совершенно новые оттенки. Благодаря своей способности к изменению окраса кожи, эта ящерица приобрела огромную популярность. Сегодня и другие вещи, переливающиеся разными оттенками или изменяющие их, называют хамелеонами.
Хотя кажется, что изменяя цвет, ящерица желает замаскироваться, это не так. Она вовсе не обращает внимания на фон. На окрас кожи влияет настроение, переживаемые эмоции, температура воздуха, но никак не окружающая обстановка. Поэтому мнение о том, что когда хамелеон окажется на то на нем появятся черные и белые клетки, в корне неверно.
Как меняет цвет хамелеон?
Наверное, каждый когда-либо слышал о хамелеоне, и не раз задумывался, как меняет цвет хамелеон. Хамелеоны - это очень удивительные животные, чьи корни введут далеко в древность. Первые хамелеоны обитали 100 млн. лет тому назад, в тоже время, что и динозавры.
Как хамелеон меняет цвет
Наибольшую известность хамелеоны приобрели за счет своей способности менять цвет кожи. Но не многие знают, как происходит этот процесс. Изменение окраски хамелеона связано со строением его кожных покровов. В более глубоком наружном волокнистом слое кожи находятся особенные разветвлённые клетки, которые называются хроматофорами. Хроматофоры - светоотражающие клетки, которые присутствуют у рептилий, рыб, земноводных, головоногих, которые содержат зёрна пигментов разных цветов:
- черный
- красный
- желтый
- темно-коричневый
При сокращении отростков этих клеток, зёрна пигментов распределяются центре этих самых клеток, и при этом кожа хамелеона приобретает беловатый, а то и жёлтый окрас. Если сосредоточивается тёмный пигмент в наружном слое, то кожа приобретает тёмную окраску. А сочетание пигментов приводит к появлению всевозможных цветовых оттенков. Например, зелёная окраска появляется при преломлении лучей света в поверхностных слоях кожи, содержащими кристаллы гуанина. Окраска хамелеона может быстро изменяться. От светлой, через жёлтую или зелёную до пурпурной, затем полностью до чёрной и тёмно-коричневой. Изменения окраски происходят не только на всём теле хамелеона, но и на отдельных участках, которые сопровождаются появлением или исчезновением разного рода полос, пятен разной окраски.
Почему хамелеон меняет цвет
Почему хамелеон меняет цвет? Изменения окраски тела хамелеона происходит как под действием внешних раздражителей - температуры, влажности и света, так и в результате жажды, голода, раздражения, испуга и т. д. Чаще всего окраска хамелеона гармонирует с окружающим фоном, местностью, в которой он находится, тем самым маскируя животное. Также хамелеон использует изменения своей окраски для коммуникации с другими хамелеонами. Для более наглядного представления о смене окраски хамелеона, можно самому посмотреть, как хамелеон меняет цвет, видео этого действа выложено в интернете в свободном доступе.
Для меня это похожее на дракона существо, которое способно менять свой окрас, - самое удивительное создание на свете. Многие думают, что таким образом хамелеоны маскируются под окружающий их фон. Это не совсем так. Возможно, вам будет интересно узнать, как и почему хамелеоны меняют цвет.
Почему хамелеоны меняют цвет
Долгое время ученые предполагали, что хамелеон меняет цвет для маскировки. Однако, последние исследования показали, что они вообще не обращают внимания на то, что их окружает. На изменение окраса влияют переживаемые эмоции, свет или температура воздуха.
Чтобы притянуть к себе солнечные лучи, утром они могут быть чёрного цвета, а днем, чтобы не было жарко, светлеют. Для привлечения партнера в брачные игры они окрашиваются в яркие цвета.
Как это происходит
Происходит это благодаря особым клеткам с цветовыми пигментами - хроматофорам. Находятся они в слоях кожи и зависят от нервной системы. Кожа хамелеона прозрачна, поэтому эти клетки хорошо видны:
- в верхнем слое находятся красный и желтый пигменты;
- далее расположен гуанин, который воспроизводит синий цвет;
- под ним меланин - отвечающий за пигмент черного цвета.
От того, как расположены пигменты в клетке, зависит цвет кожи. Если они находятся в её центре - кожа остается прозрачной. А когда отрезки клетки начинают сокращаться, то пигменты перераспределяются, и кожа окрашивается в интенсивные цвета.
Какие ещё особенности у хамелеонов
Ещё одна особенность хамелеонов - способность быстро схватывать пищу языком. Язык у них в два раза длиннее тела, и выбрасывают они его быстрее, чем можно проследить взглядом. Как только кончик языка касается добычи, она тут же приклеивается к нему и втягивается в рот.
Как для рептилий, то у них очень хорошее зрение. Они могут видеть несколько предметов одновременно, вращая глазами отдельно друг от друга. Но выбрав цель, оба глаза сразу фокусируются в одном направлении.
Хамелеоны - самые загадочные рептилии на планете, которые пугают, завораживают и удивляют одновременно. И несомненно, они стоят того, чтобы знать о них побольше.
Чтобы защитить себя многие животные меняют цвет, подстраиваясь под окружающую среду. Раньше бытовало мнение, что хамелеон варьирует свою колористику именно по этой причине. Но необычная рептилия оказалась не так проста, как считалось ранее. Хамелеон меняет окраску не для того, чтобы отпугнуть хищников или слиться с окружением, как выяснили недавно ученые. Зачем хамелеон меняет цвет? Так он взаимодействует с другими особями своего вида, передавая информацию, – определила научная группа из университета Аризоны.
Как меняет цвет хамелеон?
Окраска хамелеонов-самцов становится намного интенсивней, когда они соперничают друг с другом за территорию или внимание самки, проявляя агрессию. Удивительно то, что самцы, демонстрирующие более яркий окрас и быстро меняющие оттеночную гамму на голове, обычно выигрывают поединок. Во время противоборства у хамелеонов проявляются насыщенные желтые, апельсиновые, зеленые и бирюзовые тона. При помощи броских цветовых сигналов и резкого изменения внешнего вида хамелеон акцентирует свое превосходство, а «радужный» бой редко заканчивается физическим контактом. Если же спарринг все-таки происходит, то длится он 5-15 секунд, не более.
Интересно знать! Всего существует порядка 160 видов хамелеонов. 75 видов хамелеонов-эндемиков, из которых три разновидности близки к вымиранию, проживает на Мадагаскаре. Последний найденный вид – хамелеон Belalanda, по мнению ученых, одна из самых редких рептилий в мире.
Взяв в качестве «подопытного кролика» йеменского хамелеона вида Chameleon caluptratus (ареал распространения – Аравийский полуостров: территория Саудовской Аравии и Йемена), известного своей агрессивной манерой поведения, ученые закрепили на его теле 28 датчиков и отследили размеры, яркость и скорость смены цветовых пятен. В процессе эксперимента научная группа выявила, что находясь в спокойном состоянии, хамелеон меняет цвет от коричневого до зеленого с желтыми оттенками, но сохраняет при этом собственный уникальный окрас, отличный от других своих сородичей.
Как хамелеон меняет цвет видео:
Интересно знать! Самый маленький хамелеон в мире относится к лиственным хамелеонам – эндемикам Мадагаскара рода Брукезия Brookesia minima – размер взрослой особи составляет около 1,5 см. Этот миниатюрный хамелеон не умеет менять свой цвет – он всегда сохраняет коричневый оттенок с легкой зеленцой. Ученые высказали гипотезу, что маленькие габариты хамелеона – это своеобразный способ адаптации к окружающей среде с целью продления жизненного цикла. Самый большой хамелеон в мире — Furcifer oustaleti с размером туловища до 70 см, вместе с хвостом — около 1.5 м. Самый необычный из хамелеонов — Rwenzori Chameleon трехрогая рептилия из Уганды.
Изменение цвета хамелеона: принцип
Швейцарские ученые произвели более детальное исследование механизма изменения цвета хамелеоном. Они выявили существование в поверхностных слоях кожи рептилии настраиваемой решетки нано-кристаллов – иридофоров, которой хамелеон управляет посредством импульсов центральной нервной системы. Находкой ученых стало открытие более глубокого слоя дермы, состоящего из крупных, менее организованных иридофоров, отражающих инфракрасное излучение. Именно наложение этих двух слоев позволяет хамелеону менять цвет с маскировочного на агрессивный за 1-2 минуты. Кроме того, высокая способность тканей животного к отражению инфракрасных волн помогает ему осуществлять пассивную тепловую защиту организма.
Интересно знать! Длина языка и хвоста хамелеона почти в 2 раза превышает продольный размер туловища. Клейкий язык рептилии организован как ловчий орган, утолщающийся к концу – хамелеон выбрасывает его за доли секунды. Хвост наравне с лапами участвует в передвижении животного – его хамелеон обкручивает вокруг веток. Глаза рептилии двигаются несогласованно, осуществляя обзор на 360 градусов. Распространен хамелеон в тропических лесах Индии, Шри-Ланки и Мадагаскара, пустынной части Африки, завезен в Америку.
Как хамелеон меняет окрас: новое исследование
Помимо коричневых, красных и желтых пигментов, хамелеоны аналогично другим рептилиям обладают так называемыми структурированными оттенками: цветами, которые формируются без участия естественной пигментации кожи, а благодаря физическому явлению оптической интерференции. Клетки-иридофоры состоят из микроскопических кристаллов (нано-кристаллов), чередующихся со слоями цитоплазмы, поэтому световые волны определенной длины избирательно отражаются поверхностью кожи хамелеона, что приводит к формированию яркого пятнистого окраса и изменению цвета животного.
Приветствую вас, уважаемые читатели. Сегодня, пользуясь наличием чуточки свободного времени готовим доклад на тему «Почему хамелеон меняет цвет». Уверена, придёт время, и для детей этот материал будет «как найдено», поверьте!
План урока:
Кто такой хамелеон?
Если вы где-нибудь в террариуме встречались «с глазу на глаз» с этим немного странным существом, то наверняка отметили для себя, что это чудо природы больше похоже на инопланетянина из фантастического фильма, нежели на заурядного представителя фауны. Сидит себе такое существо на веточке и смотрит на вас выпученными глазюками: то ли пристально изучает, то ли что-то нехорошее задумывает. А что можно ждать от динозавров в миниатюре?
На самом деле это добродушное по характеру животное с покрытой колючками кожей живёт в африканских тропиках, там этих динозавриных потомков целое хамелеоново царство – здесь их собралась треть от всей популяции. Обитает эта экзотика и в Индии, есть в Шри-Ланке и на Мадагаскаре.
Если говорить серьёзным языком науки, то хамелеон – никто иной, как ящерица. Он может быть очень маленьким, длиной в 3-5 сантиметров, а может вырасти и до полуметра. На его голове в виде космического шлема есть украшения – гребешки, бугорки и рожки, потому видимо и похож он на космического пришельца.
Что интересно, у них очень странные глаза, умеющие вращаться сами по себе, отдельно друг от друга – один, например, смотрит на вас прямо, а другой наблюдает, не пытаетесь ли вы к нему подкрасться ещё и сзади. Да-да, именно могут видеть сзади, так как хамелеоны – обладатели кругового зрения.
Пищу они ловят длинным языком, на котором посажена присоска. Они выбрасывают свой язык словно «лассо» со скоростью всего в двадцатую долю секунды! Полсекунды уходит на то, чтобы показать его, подразниться и с пойманным насекомым спрятать обратно. Три секунды нужно хамелеону, чтобы увидеть и поймать не менее 4-х насекомых. Если добыча на язык не вмещается, тогда в ход идёт уже рот.
В общем, любит хамелеон тепло, лопает себе насекомых и радуется жизни. А нам, людям, он запоминается уникальной способностью переодеваться. Вот сидит себе хамелеон зелёный, отвернулся, а он уже посинел. То ли от злости, что покой его нарушили, то ли от радости, что у него новые друзья, то ли от скромности, что на него смотрят. А и вправду, что заставляет это животное менять свой гардероб?
Зачем хамелеону много одежды?
Бытует всеобщее мнение, что хамелеон меняет свой цвет кожи, подстраиваясь под окружающую обстановку, то есть прячется так, чтобы никто не нашёл, умело маскируясь в тон предметов, находящихся рядом. Однако возможно, я вас разочарую, сказав, что на самом деле преимущественная смена гардероба у него связана с коммуникацией и лишь потом для маскировки от неприятелей. То есть, в первую очередь, это такой способ разговаривать с себе подобными.
Так, при встрече друг с другом животные раздуваются в гортани, словно воздушные шарики, увеличивают свой размер и становятся заметно ярче. Учёные называют такое поведение самцов своеобразным соревнованием, «кто круче».
Иногда такое хвастовство приводит к схватке – два хамелеона бросаются друг на дружку с открытыми пастями в намерении укусить и воюют «до последней капли», пока кто-нибудь не выбросит белый флаг и не сдастся. А вот при встрече с «дамой» самец становится необычайно галантен и щёки уже не дует, лишь окраску меняет.
В общем, основными причинами изменения цвета кожи у хамелеона – желание быть замеченным у противоположного пола и определение границ своей территории среди соотечественников.
Среди иных причин, которые заставляют животное «переодеться», — его внутреннее состояние. Ученые подметили, что сменить окраску хамелеон может, когда у него поменялась температура, он заболел, голодный либо хочет пить, злой либо чего-то боится. Словом, на цвет кожи влияют эмоциональные и внутренние состояния животного. Что примечательно, когда у хамелеона стрессовая ситуация, он становится темнее.
Что меняет окраску?
Обеспечивает изменение цвета окраски хамелеонам особенность кожного покрова. Снаружи в более глубоких слоях есть специальные светоотражающие клетки под названием хроматофоры, напрямую связанные с работой нервной системы ящерицы. В них «живут» пигменты чёрной, красной, жёлтой и коричневой краски, которые не сидят в одном месте, а блуждают по всему телу хамелеона.
При сокращении хроматоформ эти пигменты смешиваются. Если они соединяются в центре, животное становится по цвету светлым либо жёлтым. Если в наружный слой пришло много тёмного пигмента, то хамелеон становится тёмным по цвету.
Цветовая палитра у «земного инопланетянина» за счёт смешивания зёрен пигментов может быть весьма разнообразной. Он за считанные секунды может стать пурпурным, а затем сразу коричневым, а потом вдруг оранжевым. Причём окраска кожи может быть не одинаковой, а на разных участках абсолютно разной, даже в полоску либо в крапинку.
Что примечательно, у каждого вида свои ограничения по цвету. Так, представитель родом из Йемена обычно зелёный, но стоит его чуток разозлить, и он напыжится чёрным и покроется жёлтыми пятнами. Но в большинстве случаев хамелеонам «по душе» цвет живой природы — зелёный.
В процессе экспериментов учёные пришли к выводу, что перемена цвета кожи у хамелеонов тесно связана со зрительным нервом животного, потому как при повреждении органов зрения он теряет своё умение менять окраску.
Ну как, не возникло желание завести дома хамелеона? Скажу вам по секрету, и возможно чуток вас огорчу, что в спокойной домашней обстановке эти животные редко меняют цвет, ведь стрессов и страхов в окружении любящих владельцев у них почти не возникает. Хотя, кто знает, может от переизбытка чувств и радости при виде хозяина они так же расцветают всеми колорами радуги?!
А вот вам видео про хамелеонов, полюбуйтесь на них)
- найдете описание майского жука;
- рассказ о бабочке «Павлиний глаз»;
- а историю про морского конька.
Всем удачи на уроках и отличных оценок!
