Kā hameleons maina krāsu un kāpēc, interesanti fakti par rāpuļiem. Kāpēc hameleons maina krāsu? Kā tieši un ar kādu palīdzību šīs ķirzakas maina krāsu Kāpēc hameleons maina krāsu
Hameleoni ir vieni no visvairāk neparastas radības kas apdzīvo planētu. Šie rāpuļi piesaista uzmanību galvenokārt ar savu sākotnējo spēju mainīt krāsu. Kāpēc hameleoni maina krāsu? Kādos gadījumos viņi izmanto šādas metamorfozes? Kā hameleoni maina krāsu? Mēs izskatīsim atbildes mūsu materiālā, kā arī iepazīstināsim ar dažiem interesantiem faktiem par šiem pārsteidzošajiem dzīvniekiem.
Krāsu maiņas mehānisms
Pirms pastāstīt, kāpēc hameleons maina krāsu, es vēlētos pateikt dažus vārdus par to, kas padara šo spēju iespējamu. Sākotnējā funkcija ir saistīta ar dzīvnieku ādas audu īpašo struktūru. Gandrīz visa tā virsma ir pārklāta ar īpašām šūnām, ko sauc par hromatoforiem. Pēdējie satur krāsu pigmentus. Krāsvielas tiek pasniegtas mikroskopisku kustīgu graudu veidā.
Hromatofora šūnas var paplašināties un sarauties. Rezultāts ir krāsu pigmentu maisījums atsevišķās kombinācijās. Ja graudi koncentrējas šūnas centrā, tā iegūst gaišu nokrāsu. Pigmentiem pārvietojoties uz perifēriju, veidojas tumšas krāsas.
Dziļie un virspusējie ādas slāņi satur atšķirīgs daudzums hromatofors ar atsevišķām krāsvielu kombinācijām. Tas patiesībā izskaidro visplašāko krāsu diapazonu, līdz kuram hameleons maina krāsu. Kāpēc šādi dzīvnieki izmanto tik neparastas metamorfozes? Mēs par to runāsim tālāk.
Kāpēc hameleons maina savu krāsu?
Ikvienam no mums ir zināms apgalvojums, ka šādi rāpuļi maina krāsu, lai maskētos uz apkārtējās teritorijas fona, cenšoties kļūt neredzami plēsējiem. Tomēr, kā liecina īpašu pētījumu rezultāti, tas nav nekas vairāk kā maldi. Praksē šādi dzīvnieki nespēj kļūt vienkrāsaini uz balta audekla. Tas pats attiecas uz melno fonu. Šādās situācijās ķirzakas ķermeņa nokrāsa joprojām paliks nedaudz kontrastējoša.
Tātad, kāpēc hameleons faktiski maina krāsu? Zinātnieki ir atklājuši, ka šādas metamorfozes var notikt vairāku emocionālu un fizioloģisku faktoru ietekmē. Pirmkārt, ir vērts atzīmēt noteiktas temperatūras, apgaismojuma, mitruma ietekmi uz dzīvnieka ķermeni. Hameleoni var mainīt toni ar dehidratāciju, sāpēm, izsalkumu, bailēm, agresiju pret ienaidnieku, vēlmi piesaistīt mātītes uzmanību.
Kāpēc hameleoni maina ādas krāsu? Pētnieki atklāja, ka šeit nozīmīga loma ir tam, uz kādiem objektiem ir vērsts dzīvnieka skatiens. Saskaņā ar eksperimentu rezultātiem, kad ķirzakai tiek bojāts redzes nervs, spēja krāsot metamorfozes tiek pilnībā zaudēta. Tas ir saistīts ar faktu, ka toņu pārveidošana notiek tikai ar noteiktu darbību ķēdi. Nokļūstot uz hameleona acs tīklenes, gaisma ietekmē nervu sistēmu. Signāli tiek pārraidīti uz smadzenēm un pēc tam uz hromatoforiem. Dzīvnieka pakļaušana noteiktas intensitātes gaismai izraisa ādas toņa izmaiņas noteiktā spektrā. Tas pats notiek, ja jūs kairinat rāpuļa ķermeni ar vājiem elektriskās strāvas lādiņiem.
Tātad mēs uzzinājām, kāpēc hameleons maina krāsu. Pretēji izplatītajam uzskatam šīs ķirzakas nav maskēšanās ekspertes. Krāsu maiņa kalpo citiem mērķiem.
Kādus toņus var iegūt hameleonu ķermenis?
Uz planētas dzīvo vairāk nekā 160 ķirzaku sugas, kas pieder pie piedāvātās ģints. Lielākā daļa no tiem var mainīt tikai krāsu no zaļas uz brūnu. Tomēr daži rāpuļi ir iemācījušies pārvērst ķermeņa toņus par visplašākais spektrs, sākot no baltas, dzeltenas, oranžas līdz purpursarkanai, rozā, melnai. Zīmīgi, ka hameleonu krāsa nemainās uzreiz. Parasti tas aizņem līdz minūtei. Galu galā hromatofora šūnām ir nepieciešams zināms laiks, lai tās sarautos un paplašinātos.
Hameleona redze
Ja mēs runājam par interesantiem faktiem par šiem dzīvniekiem, īpašu uzmanību ir pelnījis neparastu redzējumu. Hameleoni spēj pagriezt acis 360 grādu leņķī, aptverot visus apkārtējos objektus. Turklāt redzes orgāni var griezties neatkarīgi viens no otra. Ja nepieciešams, acis koncentrējas uz atsevišķiem objektiem abās ķermeņa pusēs. Hameleona medību laikā notiek redzes fokusēšana vienā virzienā. Tādējādi ķirzaka iegūst iespēju pamanīt potenciālo upuri vairāk nekā 10 metru attālumā.
Dzirde
Kā redzat, ar šādu rāpuļu redzi viss ir kārtībā. Tomēr kā ir ar apkārtējās pasaules skaņu uztveri? Ar dzirdi šādām ķirzakām paveicās mazāk. Tāpat kā citiem rāpuļiem, piemēram, čūskām, hameleoniem trūkst vidusauss. Šī iemesla dēļ viņi neatpazīst lielāko daļu skaņu. Tomēr nevar apgalvot, ka šīs ķirzakas ir kurlas. Faktiski viņu dzirde ir ierobežota ar frekvenču diapazonu no 200 līdz 600 herciem.
Uzturs
Interesants fakts ir tas, ka hameleoniem ir ārkārtīgi gara ballistiska mēle. Lielākajā daļā sugu tā izmēri pārsniedz ķermeņa parametrus. Mēles galā ir tā sauktais slazdošanas piesūceknis. Pārtikas meklēšanas laikā hameleons ieņem fiksētu stāvokli slazdā. Acu griešanās dažādos virzienos ļauj ķirzakai pamanīt kukaini. Uzbrukuma brīdī hameleons strauji izmet ballistisko mēli upura virzienā. Upura sagūstīšanas un ievilkšanas process mutē aizņem sekundes daļu.
Hameleonu uzturu veido tauriņi, vaboles, sienāži un circeņi. Lielākie ķirzaku ģints pārstāvji spēj medīt putnus un grauzējus. Pārtikas trūkuma periodos hameleoni var ēst mazus augļus un koku lapas.
Izmēri
Pārsteidzošs fakts ir tas, ka šai ģints piederīgo ķirzaku ķermeņa parametri ievērojami atšķiras. Vismazākie hameleoni uz planētas ir Brookesia micra sugas pārstāvji. Pieaugušie var izaugt tikai līdz 15 milimetriem. Kas attiecas uz lielākajiem hameleoniem, tās ir Furcifer oustaleti sugas ķirzakas. To maksimālie izmēri ir aptuveni 70 centimetri.
Vairums cilvēku vārdu "hameleons" saista ar spēju mainīt ķermeņa krāsu. Patiesībā šī prasme viņu izcēla citu ķirzaku vidū un padarīja viņu tik populāru.
Pretēji izplatītajam uzskatam, hameleons maina krāsu ne tikai tāpēc, lai maskētu vidi. Var izdalīt arī vairākus citus faktorus: fizioloģiskus (mitrums un temperatūra, apgaismojums) un emocionālus (agresija, bailes). pārošanās sezona).
Ir pagājuši daudzi gadsimti, līdz zinātniekiem izdevās atrisināt hameleona mīklu, noskaidrot un izpētīt tā spēju būtību.
Pētot ķirzakas ādu mikroskopā, biologi identificējuši īpašas pigmenta šūnas - hromatoforus. Tie atrodas uz ādas virsmas divos slāņos, var stiepties, sarauties un tiem ir sarežģīts darbības mehānisms, cieši saistīts ar nervu sistēmu.
Hromatofori satur dažādu krāsu (tumši brūnu, sarkanīgu, dzeltenu un melnu) pigmentu graudus. Kad šūnas saraujas, āda kļūst zila, un, izstiepjot, vispirms zaļa un pēc tam dzeltena. Ja abi hromatofora slāņi saraujas vienlaikus, atveras apakšējais balto šūnu slānis bez pigmentiem un ķirzakas āda šķiet bāla.
Sarkanā krāsa piešķir ādai atsevišķu šūnu grupu, kas var kļūt gaišāka vai tumšāka atkarībā no melanīna granulu atrašanās vietas tajās, tas pats pigments, kas cilvēkiem ir atbildīgs par ādas, matu un varavīksnenes krāsu.
Daži uzskata, ka hameleoni spēj iegūt jebkuru krāsu vai ornamentu, kad tie ir noslēpti, taču tā nav pilnīgi taisnība. Hameleons būrī nekļūs melnbalts, ja gulēs uz šaha dēļa. Katrai iespējamās krāsu kombinācijas un ādas spilgtums atsevišķas sugas atšķiras, bet vienmēr mainās ierobežotā diapazonā.
Cilvēkiem, kas vēro hameleonus, var šķist, ka šie rāpuļi apzināti maina krāsu, "piemērojot" sevi krāsai. vide. Šajā gadījumā būtu jāatzīst, ka hameleoniem ir pašapziņa un abstraktums, no kā tas netiek gaidīts.
Krāsu maiņas mehānisms
Tēviņu krāsas maiņa pārošanās sezonā kļūst īpaši spilgta un neparedzama. Tas ir ne tikai veids, kā piesaistīt mātīšu uzmanību, bet arī draudi sāncensēm.
Šādi hameleonu krāsu maiņas modeļi liecina, ka krāsu variācijas kontrolē nervu sistēma. Hromatoforu darbības nervu regulēšanas mehānismi nav pilnībā izprasti, taču tiem ir noteikta loma: ja no hameleona tiek izņemta viena acs, attiecīgā ķermeņa puse zaudē spēju mainīt krāsu.
Saistītie video
Avoti:
- Kāpēc hameleons maina krāsu
Zivis, kukaiņi un rāpuļi var arī maskēties, mainot savu krāsu. Viena no slavenākajām ķirzakām, kas konkrētā situācijā var radikāli mainīt ķermeņa krāsu, ir hameleons.
Instrukcija
Hameleoni ir tveicīgā kontinenta, ko sauc par Āfriku, iemītnieki. Tagad tie ir izplatīti Dienvidindijā un Dienvideiropa, kā arī Madagaskarā, Havaju salās un Šrilankā. Hameleons ir unikāls! Viņam ir ne tikai neticamas spējas mainīt ādas krāsu, bet arī acis, kas pārklātas ar sapludinātiem plakstiņiem, dzīvo savas. pašu dzīvi, griežoties dažādos virzienos, neatkarīgi viens no otra. Turklāt šīs ķirzakas var pavadīt stundas uz koku zariem, gaidot savu upuri. Tiklīdz hameleona redzes laukā nokļūst viens vai otrs kukainis, viņš nekavējoties, bez vilcināšanās, to satver ar savu garo un lipīgo mēli.
Šis rāpulis ir plaši pazīstams ar savu unikālo spēju brīnumaini mainīt ādas krāsu. Interesanti, ka līdz 30 cm gara ķirzaka var prasmīgi maskēties, kļūstot vai nu sarkana, tad melna, tad zila, tad dzeltena. Zinātnieki, veicot pētījumus par hameleoniem, mēģināja noskaidrot, kā šīs ķirzakas maina ādas krāsu. Sākotnēji tika pieņemts, ka hameleoniem vienkārši patīk pielāgoties apkārtējai videi, uzskatot to par savu pienākumu. Šis pieņēmums izrādījās nepareizs.
Saskaņā ar mūsdienu pētījumi, hameleoni maina ādas krāsu atkarībā no stāvokļa: krāsas maiņu var ietekmēt dzīvnieka garastāvoklis, tā var būt reakcija uz bailēm vai prieku, tā var būt atkarīga arī no apkārtējās vides temperatūras. Zoologi ir atklājuši, ka jūsu ķermeņa krāsa mainās, pateicoties īpašām šūnām - hromatoforiem. Fakts ir tāds, ka šīs ķirzakas āda ir diezgan caurspīdīga, tāpēc, saturot dažādu krāsu pigmentus, tās ir labi izsekojamas.
Hromatoforu graudos vienlaikus ir vairāku pigmentu graudi: sarkani, dzelteni, melni un tumši brūni. Ja šo šūnu segmenti sāk sarukt, tad notiek pigmentu pārdale, kuru koncentrācija strauji palielinās. Šajā gadījumā rāpuļa āda kļūst gaiša (piemēram, dzeltenīga vai balta). Ja tiek samazināts kāds no tumšajiem pigmentiem, hameleona āda kļūst tumša. Interesanti, ka šāds samazinājums notiek dažādi līmeņi, kas ļauj pilnībā apvienot noteiktu pigmentu kombinācijas dažādi toņi.
Ķirzakas ādas krāsas maiņa aizņem ne vairāk kā divas sekundes! Ilgu laiku pētnieki pieņēma, ka hameleoni maina krāsu tikai maskēšanās nolūkā: piemēram, krāsojot zaļa krāsa, ķirzaka var paslēpties zālē vai lapotnēs. Tomēr šis pieņēmums izrādījās tikai puse patiesības. Fakts ir tāds, ka hameleoni maina savu krāsu ne tikai maskēšanās nolūkā, bet arī saviem personīgajiem mērķiem. Piemēram, daži hameleoni, kas dzīvo tveicīgajā Āfrikā, no rītiem kļūst melni. Tas ļauj viņiem piesaistīt saules starus. Dienas laikā tie kļūst gaiši, lai neciestu no karstuma. Šīs ķirzakas savās izmanto dažādas raibas krāsas laulības spēles lai piesaistītu partneri. Ir zinātniski pierādīts, ka šie dzīvnieki vispār nepievērš uzmanību apkārtējam fonam. Interesanti, ka evolūcijas procesā dažas hameleonu sugas parasti iemācījās kopēt savu - putnu un čūsku - krāsu.
Hameleoni ir pārsteidzoši dzīvnieki. Viņu saknes sniedzas tālā senatnē, viņi dzīvoja dinozauru laikā. Šie dzīvnieki ir ieguvuši popularitāti, pateicoties pārsteidzoša spēja- mainīt ādas krāsu.
Instrukcija
Hameleoni - savannu, tuksnešu iemītnieki, lietus mežs un stepes. Viņi pārsvarā dzīvo kokos un retāk uz zemes. Hameleoniem piemīt spēja mainīt ādas krāsu visdažādākajos toņos: rozā, zaļā, melnā, dzeltenā. Īpašā ādas struktūra ļauj hameleoniem mainīt krāsu. Ādas dziļajā slānī atrodas īpašas sazarotas šūnas - hromatofori. Tie ir atstarojoši un satur dažādu krāsu pigmentu graudus: dzeltenu, sarkanu, melnu, brūnu. Hromatofori atrodas arī rāpuļos, zivīs un abiniekiem. Šūnām ir sarežģīts darbības mehānisms, kas saistīts ar nervu sistēmu. Augšējā slāņa šūnas satur sarkano un dzelteno pigmentu, tālāk iet slānis guanīns ir bezkrāsaina kristāliska viela, melanofori, kas satur melno pigmentu, atrodas vēl dziļāk. Atkarībā no ienākošā signāla nervu sistēma notiek pigmenta granulu sadalījums, tās sajaucas, veidojot jaunas krāsas.
Hameleons maina krāsu atkarībā no vides, piedzīvojot bada, baiļu, agresijas sajūtu. Temperatūra, mitrums, gaisma nosaka arī dzīvnieka krāsu. Visbiežāk ādas krāsa labi harmonizējas ar apkārtni, ar biotopa fonu, lai maskētu hameleonu. Vēl viens krāsas maiņas iemesls ir saziņa ar radiniekiem. Periodā ādas krāsa kļūst spilgta, lai piesaistītu mātīti, bet agresiju pavada tumša krāsa. Ja divi hameleoni nedala teritoriju, viņi sāk konkurēt viens ar otru. Pirmais sacensību posms par vietu saulē ir ādas iekrāsošana. Tēviņš, kurš būs gaišāks par savu radinieku, ir pārliecināts.
Tuksneša iemītnieki izmanto savu īpatnību, lai absorbētu saules gaismu. No rīta krāsa ir melna, lai absorbētu pēc iespējas vairāk siltuma, un pēcpusdienā tie kļūst gaiši pelēki, lai atspoguļotu saules stari. Krāsa var mainīties arī tikai noteiktos apgabalos, tad hameleona ķermeni pārklāj daudzkrāsainas svītras vai plankumi. Ir kļūdaini uzskatīt, ka hameleons var pieņemt pilnīgi visas krāsas un rakstus. Tas maina savu krāsu diapazonā, kas noteikts dzīvnieka fizioloģijā. Hameleonu īpašniekiem patīk ar tiem eksperimentēt. Ja uzliks hameleonu uz šaha dēļa, tad tas nebūs melnbaltā kastē.
Piezīme
Pigmenta granulas var pārvietoties ļoti ātri, acumirklī mainot hameleona ādas krāsu.
Dažas hameleonu šķirnes iegūst pretinieku krāsu (čūskas, putni), kas ir bīstami.
Apbrīnojami dzīvnieki - hameleoni. Ar savu spēju dažādas situācijas mainīt krāsu tie piesaistīja zinātnieku uzmanību un parastie cilvēki. Pastāv plaši izplatīts uzskats, ka hameleons maina savu krāsu atkarībā no fona, kurā tas atrodas. Bet tas ir tālu no patiesības.
Eksotisks, savdabīgs, noslēpumains, pārdabisks... Tā var raksturot hameleonu. Viņš dzīvo uz tās pašas planētas, kur mēs, bet izskatās, it kā būtu nācis no kosmosa. Vai nu mazs dinozaurs, vai citplanētietis. Pretējā gadījumā jūs nevarat teikt par hameleonu ...Par šiem rāpuļiem droši vien ir dzirdējuši visi, betHameleoni ieguva vislielāko slavu viņu dēļ unikāla spēja mainīt ādas krāsu.
Hameleoni vienmēr ir izraisījuši cilvēku interesi. Vēl 48. gadā pirms mūsu ēras. e. Hameleonu aprakstīja Aristotelis, atzīmējot, ka krāsa mainās, kad tas uzpūšas. Un seno romiešu zinātnieks Plīnijs kļūdaini saistīja krāsas izmaiņas tikai ar fonu. 17. gadsimtā vācu zinātnieks Vormijs skaidroja krāsu spēli ar hameleona "ciešanām un pārdzīvojumiem". Iespējams, Vormijs dzīvniekam kaut cik glaimojis, tā vienkāršo garīgo darbību nodēvējot par "piedzīvojumiem", taču izrādījās, ka viņš ir vistuvāk patiesībai.
Kas izraisa ādas krāsas izmaiņas hameleonā?
Cilvēki mēdz asociēt hameleonu ar viltību un maskēšanos, uzskatot, ka rāpulis maina ādas krāsu, maskējoties par apkārtne un preces. Jūs būsiet vīlušies, taču tas nav nekas vairāk kā mīts. Viņu spēja mainīt krāsu ir pavisam cita rakstura. Pirmkārt, spēja mainīt krāsu ir sava veida komunikācija. Tādā veidā hameleons sazinās ar savu veidu. AT tā labākajā gadījumā rāpuļa krāsa parādās, tiekoties ar citu tēviņu. Kad tas notiek, tie piepūš balseni un palielinās tā izmērs, it kā tie būtu uzpūsti, un tie var uzpūst tikai vienu pusi. To krāsa kļūst daudz gaišāka. Šī ir sava veida divu "kungi" sacensības. Visbiežāk lielāks hameleons tiek uztverts kā dominējošs, un dažreiz viņi uzkrīt viens otram ar plaši atvērtu muti. Viņi cīnās, līdz kāds no viņiem atkāpjas. Tiekoties ar mātīti, krāsa būs tāda pati, bet hameleons dāmas klātbūtnē neuzbriest.
Tādējādi dzīvnieki maina krāsas, kad vēlas tikt pamanīti, paziņojot citiem tēviņiem savas teritorijas robežas vai, gluži otrādi, piesaistot līgavas. Protams, tie var lieliski paslēpties starp lapotnēm, bet parasti, kad rāpulis maina krāsu, tas cenšas izcelties.
Hameleona krāsa mainās arī atkarībā no viņa ķermeņa stāvokļa. Temperatūras, apgaismojuma un mitruma izmaiņas, nelabvēlīgi apstākļi saturs, slimības, izsalkums, dehidratācija, dusmas, bailes, stress – visi šie faktori ietekmē arī dzīvnieka ādas krāsu. Ja hameleons ir pakļauts stresam, tas būs tumšāki toņi. Vārdu sakot, hameleona krāsas maiņa ir signāls, ka ir noticis kaut kas tāds, kas dzīvnieka izpratnē neietilpst “normalitātes” robežās.
Svarīgs: hameleoni ir visos iespējamos veidos jāaizsargā no stresa. Jums nevajadzētu iebiedēt hameleonu, parādīt viņam citus dzīvniekus, bieži pārstādīt uz citām vietām. Stress izpaudīsies ne tikai krāsas maiņā, bet arī pārtikas atteikumā. Kopumā hameleoni nav izturīgi pret stresu dzīvnieki. Atcerieties, ka vissliktākais rāpuļiem ir stress. Stress var beigties slikti. Bieža nāve.
skatoties ilgu laiku aiz hameleona, jūs iemācīsities saprast, ko jūsu mīlulis vēlas izteikt, mainot krāsu. Un, ja hameleona krāsa pēkšņi sakrīt ar fonu, kas to ieskauj, tad tas ir negadījums, un nekas vairāk.
Kā hameleons maina krāsu? Krāsu maiņas mehānisms
Zoologi ir atklājuši, ka hameleons spēj mainīt krāsu, pateicoties īpaša struktūraādas pārsegi. Rāpuļa ādas ārējā un dziļākā slānī atrodas gaismu atstarojošas šūnas - hromatofori. Tie satur melnu, sarkanu, dzeltenu un tumši brūnu pigmentu graudus. Kad hromatoformu procesi saraujas, pigmentu graudi tiek sadalīti to centrā, un dzīvnieka āda iegūst bālganu vai dzeltenu krāsu. Ja tumšais pigments koncentrējas ārējā slānī, tad āda kļūst tumšā krāsā. Kombinējot pigmentus, rodas dažādi krāsu toņi. Pateicoties šim mehānismam, rāpuļa krāsu "palete" ir ļoti piesātināta.
Hameleona krāsa var uzreiz mainīties no gaišas uz purpursarkanu, pēc tam uz melnu un tumši brūnu. Krāsa mainās gan visā ķermenī, gan atsevišķās tā zonās, ko pavada dažādu krāsu svītru vai plankumu parādīšanās vai pazušana.
Zaļā ir hameleonu galvenā krāsa. Ir arī dzelteni, pelēki un brūni dzīvnieki.
Hameleona krāsas
Pastāv uzskats, ka dinozauru pēcnācējus var krāsot jebkurā krāsā, taču tas tā nav. Hameleoni dažādi veidi var mainīt krāsu paleti diezgan plašā diapazonā, bet tikai šai konkrētajai sugai paredzētajās robežās. Iepriekš minēto faktoru ietekmē rāpulis spēj mainīt krāsas un iegūt jaunas nokrāsas, bet savas krāsas. Tā, piemēram, tikai sekundē zaļš tēviņš var kļūt oranžs vai sarkans. Šie paši hameleoni, aizmiguši, kļūst gaiši dzelteni, rozā vai sarkani. Vai, piemēram, ņemiet Jemenas hameleonu. Zaļš miera stāvoklī, nobijies vai dusmīgs, jemenas hameleons var kļūt melns ar dzelteniem un zaļiem plankumiem.
Ir viegli uzminēt, ka, turot hameleonu mājās, viņam nav īpašu iemeslu mainīt ādas krāsu. Tu tīši nenobiedēsi palātu un nenoturēsi viņu nelabvēlīgos apstākļos. Tāpēc jums nevajadzētu paļauties uz to, ka jūsu mājas dinozaurs pastāvīgi mirgos dažādās krāsās, piemēram, Jaungada vītne.
Saskarsmē ar
Hameleoni slaveni ar to, ka spēj gandrīz acumirklī mainīt krāsu un šķietami izšķīst veģetācijā, pateicoties augsto tehnoloģiju fotoniskajiem kristāliem uz to bezkrāsaino ādas šūnu virsmas, kuru refrakcijas īpašības viņi var kontrolēt.
Ilgu laiku pētnieki brīnījās, kā hameleonam - vispār neaprakstamam un lēnam dzīvniekam - izdodas tik labi.
Pētījumi veikti ar vīriešiem Madagaskaras pantera hameleons(Furcifer pardalis) parādīja, ka, satiekoties un sazinoties ar mātītēm un citiem tēviņiem, viņi dažu minūšu laikā maina krāsu no zili zaļas un zaļas uz spilgti sarkanu.
Zinātnieki izprovocēja hameleonu tēviņus savā starpā "duelēties" un ar spektrometra palīdzību mērīja krāsu piesātinājumu, kas ļāva fiksēt starojumu ne tikai redzamajā, bet arī ultravioletajā spektra daļā.
Šādas ierīces izmantošana parādīja hameleonu spēju "krāsot" arī cilvēka acij neredzamās krāsās.
Foto 1. Hameleoni maina krāsu ne tikai maskēšanai
Kā liecina eksperimenta rezultāti, īpaša sakarība starp izmantoto krāsu gammu un hameleonu dzīvotni netika konstatēta.
Vislielākā krāsojuma izkliede tika novērota sugām ar visizteiktāko sociālā uzvedība(šajā gadījumā divu tēviņu konkurence), nevis sugās, kas dzīvo vietās ar liels daudzums daudzkrāsaini priekšmeti (zāle, koku stumbri, ).
Krāsojamie hameleoni, kas izmanto maksimālā summa krāsas, izrādījās visievērojamākās ne tikai viņu radiniekiem, bet arī, kas ir pretrunā ar krāsu maiņas teoriju tikai maskēšanai.
Tomēr plēsoņām bieži neizdodas uzbrukt spilgtas krāsas indivīdiem, jo tie mazākā pazīme briesmas spēj “izšķīst” uz apkārtējās vides fona dažu milisekundēs.
Turpmākie pētījumi ir parādījuši, ka krāsas izmaiņas ir saistītas ar īpašām šūnām ādā - hromatoforiem, kas pārdala četru krāsu pigmentu graudus.
Šie pigmenti absorbē redzamo gaismu visos viļņu garumos, izņemot noteiktu (piemēram, sarkanu).
Iridofori un ksantofori
Nesen Mišels Milinkovičs no Ženēvas universitātes atklāja, ka hameleoniem tas ir vēl svarīgāk iridofori- šūnas, kas neuzsūc gaismu, bet pārveido ādas virsmas ģeometrisko struktūru, liekot tai izliekties vai atstarot noteiktus viļņus.
M. Milinkovičs un viņa kolēģi pētīja hameleonu ādu, izmantojot transmisijas elektronu mikroskopiju un atrada tur divus iridoforu slāņus.
Augšējais slānis tika pārklāts ar guanīna nanokristāliem, kas bija izkārtoti skaidri strukturēta režģa veidā.
Foto 2. Hameleonu ādas virsma ir izraibināta ar īpašām šūnām - iridoforiem
Attālumiem starp atsevišķiem kristāliem režģī ir galvenā loma krāsu maiņā: kad tēviņi ir satraukti, attālums palielinās.
Jo lielāks attālums, jo spēcīgāks ir gaismas atstarojums ar garāku viļņa garumu (sarkans).
Kad kristāli tuvojas viens otram, zilā gaisma sāk atstaroties.
Tad jau hameleoniem palīdz ksantofori(dzeltenās pigmenta šūnas): tās veido zila krāsa zaļš, un sarkans - oranžs vai dzeltens.
Miļinkovičs atklāja arī otru ādas līmeni ar iridoforiem, kas sakārtoti haotiskāk. Tie ļoti labi atstaro gaismu tuvajā infrasarkanajā diapazonā.
Karstā un mitrā vidē, kur dzīvo hameleoni, šie kristāli ir svarīgs aizsardzības mehānisms pret pārkaršanu. Šī ādas struktūra acīmredzot ir unikāla.
Taču tikai hameleoni meistarīgi izmanto ne tikai ādas pigmentus, bet arī fotoniskos nanokristālus, kas ļauj ārkārtīgi precīzi kontrolēt gaismu.
Kā hameleoni var palīdzēt zinātnei
Tagad pētnieki apsver, kā viņu iegūto informāciju varētu pielietot praksē, piemēram, jaunu maskēšanās līdzekļu un metožu izstrādē. Un kaut kas jau ir sanācis.
Tātad zinātnieki no Kalifornijas universitātes Bērklijā ir izveidojuši īpaši plānu materiālu, kas var mainīt krāsu nanomērogā, piemēram, hameleona āda atkarībā no spriedzes, lieces vai spiediena.
Vairākuma krāsa dabīgiem materiāliem(kā arī krāsas, audumi) ir atkarīgs no to ķīmiskais sastāvs.
Foto 4. Hameleonu izpēte palīdz attīstīt nanotehnoloģiju
Kad balta gaisma saskaras ar šo materiālu virsmu, tiek absorbēts noteikts gaismas viļņa garums, bet pārējais tiek atspoguļots atpakaļ apkārtējā telpā.
Sakarā ar to mēs uztveram noteiktas krāsas. Tādējādi, lai mainītu krāsu, ir jāmaina materiāla ķīmiskais sastāvs.
Amerikāņu izgudrojums izmanto atšķirīgu pieeju krāsu radīšanai.
Materiāls ir izgatavots, izmantojot tā saukto strukturālo krāsojumu. Tas ir, virsmas krāsa (absorbētie un atstarotie viļņi) nosaka materiāla struktūru.
Tā nav jauna parādība – daba tādējādi rada zaigojošus spalvu, tauriņa spārnu vai vaboļu eksoskeletu pārplūdumus.
Jau pirms 300 gadiem viņš ierosināja, ka dažas strukturālās krāsošanas metodes varētu izmantot rūpnieciskajā un komerciālajā ražošanā.
Hameleona mākslīgā āda
Lūk, kā tas darbojas mākslīgā āda hameleons.
Silīcija plēve, kas ir 1000 reižu plānāka par cilvēku (apmēram 120 nm), ir piestiprināta pie silikona slāņa, un pēc tam tai tiek uzliktas sīkas (mazākas par gaismas viļņa garumu) spuras.
Silīcija slānis ir tik elastīgs, ka to var salīdzināt ar ādu, un to var piestiprināt gandrīz jebkurai virsmai.
Mainīgs attālums starp gofrētajām ribām jeb mikrorievojumiem ļauj iegūt dažādas krāsas.
Turklāt materiālam ir augsta spēja. Tas atstaro līdz pat 83% no krītošās gaismas, lai patiesībā mākslīgā āda būtu tikpat spilgta kā īsta hameleona āda.
Foto 5. Hameleoni ir nepārspējami maskēšanās meistari
Materiāls rada tīras krāsas, sākot no zaļas līdz dzeltenai, oranžai un sarkanai. Un arī jauns materiāls izrādījās daudz vieglāks un vienkāršāks, nekā izrādījās iepriekš.
Šī ir pirmā reize, kad kāds ir spējis izveidot elastīgu struktūru, piemēram, hameleona ādu, kas var mainīt krāsu, vienkārši saliekot.
Ja jums ir virsma ar noteiktām struktūrām, kas sakārtotas tā, lai mijiedarbotos ar noteiktiem gaismas viļņu garumiem, varat mainīt tās krāsu, ietekmējot gan tās īpašības, gan izmērus.
Izstrādātāji uzskata, ka materiālu uz silīcija bāzes var izmantot enerģiju taupošu krāsu displeju, dažādu maskēšanās materiālu un pārklājumu ražošanā.
Un tos var arī izmantot, lai vizuāli attēlotu konstrukciju nolietojumu uz ēkām, tiltiem, spārniem un citām svarīgām konstrukcijām (kad parādās plaisa, materiāla spriegums nedaudz mainās, kas nozīmē, ka pat nelielas plaisas kļūs redzamākas cilvēkam acs).
Pētnieki ir arī spējuši izveidot audumu, kas var mainīt krāsu atkarībā no tā, kā tas ir salocīts.
Pusvadītāju silīcijs kļuva par šī materiāla pamatu.
Tās virsmas mazākajos griezumos zinātnieki ievietoja arī 120 nm platas silikona daļiņas, kas spēj atstarot dažāda spektra viļņus un attiecīgi tikt nokrāsotas dažādas krāsas- zaļa, dzeltena, sarkana vai oranža.
Krāsa, kādā audums tiks krāsots, ir atkarīga no tā, kā tas ir saliekts vai salocīts, un tā mainās uzreiz.
Nu iekšā plašā nozīmē mēs runājam par tādu materiālu radīšanu, kas pilnībā mainīs mūsu pasaules seju.
Video par hameleoniem: