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!

Экзотический, своеобразный, загадочный, сверхъестественный… Так можно охарактеризовать хамелеона. Он живет на одной планете с нами, но выглядит так, будто бы прибыл из космоса. То ли маленький динозаврик, то ли инопланетянин. Иначе про хамелеона и не скажешь… Об этих рептилиях наверняка слышал каждый, но н аибольшую известность хамелеоны приобрели за счет своей уникальной способности менять цвет кожи.

Хамелеоны всегда вызывали у людей интерес. Еще в 48 году до н. э. хамелеона описывал Аристотель отмечая, что окраска меня­ется, когда он надувается. А древнеримский ученый Плиний ошибочно связывал изме­нение окраски исключительно с фоном. В XVII веке немецкий ученый Вормиус объяснял цветовую игру «страданиями и переживаниями» хамелеона. Может быть, Вормиус несколько польстил животному, называя его нехитрую психическую деятельность «пережива­ниями», но оказалось, что он был ближе всех к истине.

Чем вызывается изменение цвета кожи у хамелеона?

Люди, как правило, ассоциируют хамелеона с хитростью и маскировкой, полагая, что рептилия меняет цвет кожи, маскируясь под окружающую местность и предметы. Вы будете разочарованы, но это не более, чем миф. Их способность менять окрас имеет совсем другую природу. В первую очередь, способность менять цвет – это своеобразная коммуникация. Таким способом хамелеон общается с себе подобными. В лучшем виде окрас рептилии проявляется при встрече с другим самцом. Когда это происходит, они раздувают гортань и увеличиваются в размерах, как бы надуваются, причем умеют надувать только один бок. Окрас их становится существенно ярче. Это своего рода соревнование двух «джентльменов». Чаще всего более крупный хамелеон воспринимается как доминантный, а порой они набрасываются друг на друга с распахнутыми пастями. Воюют до тех пор, пока один из них не отступит. При встрече с самкой окрас будет таким же, но раздуваться в присутствии дамы хамелеон не станет.

Таким образом, животные меняют цветовую гамму, когда хотят чтобы их заметили, заявляя о границах своей территории другим самцам, или, напротив, привлекая невест. Конечно, они отлично могут прятаться среди листвы, но обычно, когда рептилия меняет цвет, она старается выделиться.

Цвет хамелеона меняется и в зависимости от состояния его организма. Изменение температуры, освещения и влажности, неблагоприятные условия содержания, болезнь, голод, обезвоживание, злость, страх, стресс – все эти факторы также влияют на окраску кожи животного. Если хамелеон испытывает стресс, он будет более темных тонов. Одним словом, изменение цвета хамелеона – это сигнал того, что случилось что-то выпадающее за рамки «нормальности» в понимании животного.

Важно: от стресса хамелеонов нужно всячески оберегать. Не стоит задирать хамелеона, показывать ему других животных, часто пересаживать на другие места. Стресс будет выражаться не только в смене окраски, но и в отказе от пищи. Вообще, хамелеоны – не стрессоуствойчивые животные. Помните, что самое страшное для рептилий – это стресс. Стрессовое состояние может закончиться плачевно. Нередки летальные исходы.

Наблюдая длительное время за хамелеоном, вы научитесь понимать то, что хочет выразить ваш питомец, меняя окраску. А если окрас хамелеона вдруг совпадет с окружающим его фоном, то это случайность, и не более.

Как хамелеон меняет цвет? Механизм изменения окраса

Зоологи выяснили, что хамелеон способен менять окраску благодаря особому строению кожных покровов. В наружном и более глубоком слое кожи рептилии имеются светоотражающие клетки – хроматофоры. Они содержат зерна пигментов черного, красного, желтого и темно-коричневого цветов. Когда отростки хроматоформ сокращаются, зерна пигментов распределяются в их центре, а кожа животного приобретает беловатый либо желтый окрас. В случае, если темный пигмент сосредотачивается в наружном слое, то кожный покров приобретает темную окраску. При сочетании пигментов появляются разнообразные цветовые оттенки. Благодаря данному механизму цветовая «палитра» рептилии оказывается весьма насыщенной.

Цвет хамелеона может моментально меняться от светлого до пурпурного, затем до черного и темно-коричневого. Окраска меняется как на всем теле, так и на его отдельных участках, сопровождаясь появлением или исчезновением полос или пятен различных цветов.

В качестве основного цвета для хамелеонов характерен зеленый. Также встречаются желтые, серые и коричневые животные.

Цветовая гамма хамелеонов

Существует мнение, что потомки динозавров могут окрашиваться в какой угодно цвет, но это не так. Хамелеоны разных видов могут менять цветовую палитру в довольно широком диапазоне, но только в пределах, отведенных именно этому конкретному виду. Под воздействием вышеназванных факторов рептилия способна изменять цвета и приобретать новые оттенки, но в рамках своей цветовой гаммы. Так, например, буквально за секунду самец из зеленого может стать оранжевым или красным. Эти же хамелеоны, засыпая, становятся бледно-желтыми, розовыми или красными. Или, взять, к примеру, йеменского хамелеона. Зеленый в спокойном состоянии, будучи испуганным или злым, йеменский хамелеон может стать черным с желтыми и зелеными пятнышками.

Нетрудно догадаться, что при содержании хамелеона в домашних условиях у него нет особых причин менять цвет кожи. Вы же не станете намеренно пугать подопечного или содержать в неблагоприятных для него условиях. Поэтому не стоит рассчитывать на то, что ваш домашний динозаврик постоянно будет переливаться разными цветами, как новогодняя гирлянда.

Вконтакте

Какие первые ассоциации у вас вызывает слово хамелеон? Думаю, большинство людей, при ответе на этот вопрос, сойдется в вариантах «изменение окраски» и «стреляет языком». Именно способности быстро изменять окраску и рисунок кожи, хамелеон обязан своей известностью среди людей!

Вопреки легендам хамелеон не маскируется под окружающую среду сменой окраски. Они меняют цвет в зависимости от температуры, света и настроения. Это уникальная способность организма, которой обладают далеко не многие пресмыкающиеся, насекомые и рыбы.

Заметили эту особенность давно, еще в древности, но прошло много веков, пока поняли, как это происходит. Разгадать, почему хамелеон меняет свой цвет, помогли исследования ученых (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг). Под микроскопом им удалось выяснить природу такого явления..

Итак благодаря чему же хамелеону удается так быстро изменять свой цветовой рисунок? В чем скрывается этот секрет?

Все дело в удивительных пигментных клетках – хроматофорах! Хроматофоры, что с греческого означает – «краску несущие», действительно имеют сложный механизм работы и тесно связанны с нервной системой хамелеона. Эти клетки содержат в цитоплазме окрашенные вещества – пигменты, тем самым обуславливают окраску покрова хамелеонов. Среди основных типов пигментных клеток можно выделить следующие, это: меланоциты и меланофоры, содержащие в органеллах - меланосомах - различные модификации меланина (от жёлтого до почти чёрного цвета); ксантофоры, содержащие каротиноиды, флавины и птеридины (от жёлтого до красного цвета), локализованные в органеллах - птериносомах - или в виде капель в цитоплазме; иридоциты, или гуанофоры, содержащие кристаллы гуанидина, обусловливающие порой даже блестящую серебристую или золотистую окраску.

Чтобы не уходить глубоко в описание клеточной физиологии, коротко опишем сам процесс работы этих клеток. Хроматофоры находятся в наружном - волокнистом и более глубоком слое кожи хамелеона, они представляют собой разветвленные клетки с находящимися в них зернами темно-коричневого, черного, красноватого и желтого пигмента.

В одних хроматофорах таких зерен много, а в других - мало. В тех местах, где таких клеток больше, окраска более яркая, ну и соответственно наоборот. Но дело не только в количестве пигмента. Важно еще, как он расположен в клетке! Пигмент может быть разбросан по всему хроматофору, находиться во всех его разветвлениях, а может быть собран в одну кучку в середине клетки. Пигментные зерна не прикреплены к постоянному месту, они могут перемещаться по хроматофору.

При сокращении отростков хроматофоров пигментные зерна концентрируются в центре клеток и кожа выглядит беловатой или желтой. Когда же темный пигмент сосредоточивается в ответвлениях хроматофора, кожа приобретает темную, почти черную окраску. Появление различных оттенков вызывается сочетанием пигментов обоих слоев. Зеленые же тона дополнительно возникают в результате преломления лучей в поверхностном слое, содержащем множество сильно преломляющих свет кристаллов гуанидина. В итоге окраска может быстро меняться от беловатой и оранжевой, через желтую и зеленую до пурпуровой, темно-коричневой и черной, причем эти изменения могут захватывать как все тело, так и отдельные его части и сопровождаться появлением и исчезновением различного рода полос и пятен. Мало того, и сами хроматофоры могут то опускаться в глубь кожи - и тогда кожа бледнеет, то приближаться к ее поверхности - и кожа становится более контрастной и яркой.

Все вышеописанные изменения цветового окраса происходят под действием факторов и раздражителей, которые можно разбить на две основные группы: физиологические факторы (температура, освещение, влажность, голод, обезвоживание, болевые) и эмоциональные раздражители (испуг или агрессия при встрече самца или самки хамелеона или другого животного).

Ярким примером этих процессов могут послужить быстрые изменения окраски у самцов хамелеонов в период размножения и во время драк, когда они стараются повернуться друг к другу ярко окрашенными боками тела. Как бы демонстрируя свое превосходство над соперником.

Хочу отметить особое влияние света на маскировочную систему «маскировки» хамелеона. Ученые установили, что существует тесная взаимосвязь между зрением хамелеона и его способностью к смене окраски. Зрительная система - именно здесь завязывается сигнальная цепь передающая команды клеткам. В ходе исследований было выявлено, что способность изменять цвет теряется при повреждении у него зрительного нерва. Значит, свет через глаза действует на нервную систему и только через нее уже на хроматофоры. От мозга к хроматофорам идут нервы. Именно по ним поступают команды к изменению формы и расположения хроматофор в слоях кожи.

В ходе исследований и экспериментов были выявлены следущие парадоксальные факты и закономерности:

• При раздражении путем зрительных впечатлений или при электрическом раздражении центрального отрезка зрительного нерва замечалось потемнение сначала некоторых частей, а потом всего тела.
• При удалении глазного аппарата - соответствующая половина тела хамелеона светлеет.
• Электрическое раздражение спинного мозга вызывает просветление, а его удаление - потемнение.
• При анестезировании эфиром, так же во время сна, и при умирании - животное светлеет, приобретая светлые нежные тона, а при анестезировании действием хлороформа - темнеет.

Чтобы объяснить эти порой противоположные данные, учеными была принята гипотеза, что в центральной нервной системе хамелеона залегают двоякого рода центры: волевые и автоматические.

Автоматические центры поддерживают известный тонус цветоизменяющей системы, а при раздражении вызывают просветление кожи, но эти центры стоят в зависимости от волевых центров, оказывающих на них подавляющее действие и, следовательно, при этом вызывающих обратный эффект, т. е. потемнение. Нервы, передающие команды от центральной нервной системы к хроматофорам, расположены вместе с двигательными нервами, и раздражение этих последних вызывает просветление кожи, тогда как ослабление периферических окончаний при отравлении их кураре - вызывает, наоборот, потемнение.

Таким образом, возбуждение автоматических центров и от них идущих нервов сопровождается у хамелеона просветлением, которое является результатом сократительной деятельности протоплазмы хроматофоров, ибо форма самой клетки при этом не изменяется. Произвольное изменение окраски возможно, конечно, при условии целости головного мозга и исчезает при удалении полушарий, мозжечка и др. частей. (П. Бэр, Брюкке, Крукенберг).

Вот такой непростой механизм обуславливает удивляющее нас всех цветовое поведение хамелеона! Как я говорил ранее, такой мимикрией обладают и другие представители живого мира – палочники, камбала, и др. Но вот другой интригующей особенностью этого пресмыкающегося которой нет ни у кого другого, является его язык, способный мгновенно настигнуть и захватить жертву хамелеона! Но об этом в следующий раз!

Хамелеоны являются одними из самых необычных существ, что населяют планету. Внимание эти рептилии привлекают в первую очередь0 оригинальной способностью к преобразованию окраса. Почему хамелеоны меняют цвет? В каких случаях они прибегают к подобным метаморфозам? Как меняют цвет хамелеоны? Ответы рассмотрим в нашем материале, а также представим несколько интересных фактов об этих удивительных животных.

Механизм изменения окраса

Прежде чем поведать, почему хамелеон меняет цвет, хотелось бы сказать несколько слов о том, за счет чего становится возможной такая способность. Обусловлена оригинальная функция специфическим строением тканей кожи животного. Практически всю ее поверхность покрывают особые клетки, которые называют хроматофорами. Последние содержат в себе цветовые пигменты. Представлены красители в виде микроскопических подвижных зернышек.

Клетки хроматофоры могут расширяться и сокращаться. Результатом становится смешение цветовых пигментов в отдельных сочетаниях. Если зернышки концентрируются в центре клетки, она приобретает светлый оттенок. Когда пигменты перемещаются на периферию, образуются темные цвета.

В глубинных и поверхностных слоях кожи содержится различное количество хроматофор с отдельными сочетаниями красителей. Этим, собственно, объясняется широчайший диапазон цветов, на которые меняет окраску хамелеон. Почему такие животные прибегают к столь необычным метаморфозам? Об этом поговорим далее.

Зачем хамелеон меняет свой цвет?

Каждому из нас знакомо утверждение, что такие рептилии преобразуют окрас в целях маскировки на фоне окружающей местности, стремясь стать незаметными для хищников. Однако, как показывают результаты специальных исследований, это является не более чем заблуждением. На практике такие животные не способны становиться монохромными на белом полотне. То же касается и черного фона. В подобных ситуациях оттенок тела ящерицы все ровно будет оставаться несколько контрастным.

Так почему хамелеон меняет цвет на самом деле? Учеными было выяснено, что такие метаморфозы способны происходить под воздействием целого ряда эмоциональных и физиологических факторов. В первую очередь здесь стоит отметить воздействие на тело животного определенной температуры, освещения, влажности. Изменять оттенок хамелеоны могут при обезвоживании, болевых ощущениях, чувстве голода, испуге, проявлении агрессии по отношению к неприятелю, желании привлечь внимание самки.

Еще почему хамелеоны меняют цвет кожи? Исследователи установили, что значительную роль здесь играет то, на какие объекты устремлен взгляд животного. Согласно результатам экспериментов, при повреждении зрительного нерва ящерицы способность к цветовым метаморфозам полностью утрачивается. Обусловлено это тем, что преобразование оттенков происходит лишь при некоторой цепочке действий. Попадая на сетчатку глаза хамелеона, свет оказывает воздействие на нервную систему. Передаются сигналы в мозг, а затем к хроматофорам. Воздействие на животное светом определенной интенсивности приводит к изменению оттенка кожи в том или ином спектре. То же происходит, если раздражать тело рептилии слабыми зарядами электрического тока.

Вот мы и выяснили, почему хамелеон меняет цвет. Вопреки распространенному заблуждению, такие ящерицы не выступают экспертами в области маскировки. Смена цвета служит для прочих целей.

Какие оттенки может приобретать тело хамелеонов?

На планете проживает более 160 видов ящериц, которые относятся к представленному роду. Большинство из них способны менять цвет лишь с зеленого на коричневый. Однако некоторые рептилии научились преобразовывать оттенки тела в широчайшем спектре, начиная с белого, желтого, оранжевого и заканчивая пурпурным, розовым, черным. Примечательно, что цвет у хамелеонов меняется не моментально. Обычно на это уходит до минуты. Ведь клеткам-хроматофорам требуется некоторое время на сжатие и расширение.

Зрение хамелеонов

Если говорить об интересных фактах, что касаются этих животных, особого внимания заслуживает необычное зрение. Хамелеоны способны вращать глазами под углом в 360 о, охватывая любые окружающие объекты. Причем зрительные органы могут вращаться независимо друг от друга. При потребности глаза концентрируют внимание на отдельных предметах по обеим сторонам тела. Фокусировка зрения в одном направлении происходит во время охоты хамелеона. Таким образом, ящерица получает возможность заметить потенциальную добычу на удалении более чем в 10 метров.

Слух

Как видно, со зрением у таких рептилий все в порядке. Однако как обстоят дела с восприятием звуков окружающего мира? Со слухом таким ящерицам повезло меньше. Как и у прочих рептилий, например, змей, хамелеоны лишены среднего уха. По этой причине они не распознают большинство звуков. Впрочем, нельзя утверждать, что эти ящерицы глухие. В действительности их слух ограничен диапазоном частот в пределах от 200 до 600 Герц.

Питание

Интересным фактом является наличие у хамелеонов чрезвычайно длинного баллистического языка. У большинства видов его размеры превышают параметры тела. На конце языка присутствует так называемая ловчая присоска. В ходе поиска пропитания хамелеон занимает неподвижную позицию в засаде. Вращение глаз в различных направлениях позволяет ящерице заметить насекомое. В момент атаки хамелеон стремительно выбрасывает баллистический язык по направлению жертвы. Процесс захвата и втягивания добычи в рот отнимает доли секунды.

Рацион хамелеонов составляют бабочки, жуки, кузнечики и сверчки. Наиболее крупные представители рода ящериц способны охотиться на птиц и грызунов. В периоды дефицита пищи хамелеоны могут поглощать небольшие фрукты и листья деревьев.

Размеры

Удивительным фактом является то, что параметры тела ящериц, которые относятся к этому роду, варьируются в значительных пределах. Самыми миниатюрными хамелеонами на планете выступают представители вида Brookesia micra. Дорастать взрослые особи способны лишь до 15 миллиметров. Что касается наиболее крупных хамелеонов, то таковыми являются ящерицы вида Furcifer oustaleti. Их максимальные размеры составляют порядка 70 сантиметров.

Хамелеоны знамениты тем, что могут практически мгновенно менять свою окраску и как бы растворяться среди растительности благодаря высокотехнологичным фотонным кристаллам на поверхности их бесцветных клеток кожи, преломляющими свойствами которых может управлять.

Долгое время исследователи терялись в догадках, размышляя, как хамелеону - в общем-то, невзрачному и медлительному животному - удается так здорово .

Исследования, проведенные с самцами мадагаскарского пантерного хамелеона (Furcifer pardalis), показали, что в процессе знакомства и общения с самками и другими самцами они меняют окраску с сине-зеленой и зеленой до ярко-красной всего за несколько минут.

Ученые провоцировали самцов хамелеонов на «дуэль» друг с другом и измеряли насыщенность окраски с помощью спектрометра, который позволял фиксировать излучение не только в видимой, но и в ультрафиолетовой части спектра.

Использование такого прибора показало способность хамелеонов «окрашиваться» также в невидимые человеческому глазу цвета.

Фото 1. Хамелеоны меняют цвет не только для маскировки

По результатам эксперимента не было обнаружено особой зависимости между диапазоном используемых цветов и особенностью местообитания хамелеонов.

Наибольший разброс цветов окраски наблюдался у видов с наиболее ярко выраженным социальным поведением (в данном случае - соревнование двух самцов), а не у видов, живущих в местах с большим количеством разноцветных объектов (трава, стволы деревьев, ).

Окраска хамелеонов, которые используют максимальное количество цветов, оказалась самой заметной не и только для их сородичей, но и для , что противоречит теории изменения цвета только для маскировки.

Однако зачастую хищникам не удается напасть на ярко раскрашенных особей, поскольку те при малейших признаках опасности способны за несколько миллисекунд «раствориться» на фоне окружающей среды.

Дальнейшие исследования показали, что перемена окраски связана с особыми клетками внутри кожи хроматофорами, перераспределяющими зерна пигментов четырех цветов.

Эти пигменты поглощают видимый свет на всех длинах волн, кроме определенного (красного, например).

Иридофоры и ксантофоры

Недавно Мишель Милинкович (Michel Milinkovitch) из Женевского университета выяснил, что для хамелеонов еще важнее иридофоры - клетки, которые не поглощают свет, а преобразуют геометрическую структуру поверхности кожи, заставляя ее искривлять или отражать определенные волны.

М. Милинкович и его коллеги изучили кожу хамелеонов с помощью просвечивающей электронной микроскопии и обнаружили там два слоя иридофор.

Верхний слой был покрыт нанокристаллами гуанина, выложенными в виде четко структурированной решетки.

Фото 2. Поверхность кожи хамелеонов испещрена особыми клетками — иридофорами

Расстояния между отдельными кристаллами в решетке ключевую роль в смене окраски: когда самцы находятся в возбужденном состоянии, интервал увеличивается.

Чем больше дистанция, тем сильнее отражается свет с большей длиной волны (красный).

При сближении кристаллов начинает отражаться синий свет.

Затем хамелеонам помогают уже ксантофоры (желтые пигментные клетки): они делают синий цвет зеленым, а красный - оранжевым или желтым.

Милинкович открыл еще и второй уровень кожи с иридофорами, расположенными уже более хаотическим образом. Они очень хорошо отражают свет в ближнем инфракрасном диапазоне.

В жаркой и влажной среде, где живут хамелеоны, эти кристаллы являются важным механизмом защиты от перегрева. Такое строение кожи, по всей видимости, является уникальным.

Однако лишь хамелеоны мастерски пользуются не только пигментами кожи, но и фотонными нанокристаллами, позволяющими управлять светом и с предельной точностью.

Как хамелеоны могут помочь науке

Сейчас исследователи размышляют, каким образом добытые ими сведения могут быть применены на практике, например, при разработке новых средств и способов камуфляжа. И кое-что уже придумали.

Так, ученые из Калифорнийского университета в Беркли создали ультратонкий материал, который может менять цвет на наноуровне, как и кожа хамелеона, в зависимости от натяжения, сгибания или надавливания.

Цвет большинства природных материалов (а также красок, тканей) зависит от их химического состава.

Фото 4. Изучение хамелеонов помогает развивать нанотехнологии

Когда белый свет попадает на поверхность этих материалов, волны света определенной длины поглощаются, а остальные отражаются обратно в окружающее пространство.

Благодаря этому мы и воспринимаем определенные цвета. Изменение цвета, таким образом, требует изменения химического состава материала.

Изобретение американцев использует иной подход к созданию цвета.

Материал изготовлен с помощью так называемой структурной окраски. То есть цвет поверхности (поглощаемые и отражаемые волны) определяет структура материала.

Это неновое явление - природа таким образом создает радужные переливы перьев, крыльев бабочек или экзоскелетов жуков.

Еще 300 лет назад предположил, что некоторые структурные методы окрашивания могут быть использованы при промышленном и коммерческом производстве.

Искусственная кожа хамелеона

Вот как работает искусственная кожа хамелеона.

Кремниевая пленка, которая в 1000 раз тоньше человеческого (около 120 нм), крепится на слой силикона, а затем на нее наносятся крошечные (меньше длины волны света) ребра.

Кремниевый слой настолько гибок, что его можно сравнить с кожей, причем крепиться он может практически к любой поверхности.

Изменяемое расстояние между ребрами-рифлениями, или микрогофрами, позволяет получать различные цвета.

Кроме того, материал имеет высокую способность. Он отражает до 83% падающего света, так что на деле искусственная кожа оказывается столь же яркой, как и кожа настоящего хамелеона.

Фото 5. Хамелеоны — непревзойденные мастера маскировки

Материал производит чистые цвета - от зеленого до желтого, оранжевого и красного. А еще новый материал оказался намного более легким и , чем получалось раньше.

Это первый случай, когда кому-то удалось изготовить гибкую структуру, подобную хамелеоновой коже, которая может изменять цвет просто при сгибании.

Если у вас есть поверхность с определенными структурами, расположенными таким образом, чтобы взаимодействовать с волнами света определенной длины, вы можете изменять ее цвет, влияя на и ее свойства и размеры.

Разработчики полагают, что материал на основе кремния может найти применение при изготовлении энергосберегающих цветных дисплеев, различных камуфляжных материалов и покрытий.

А еще их можно использовать для визуального отображения структурного износа и здании, мостов, крыльев и других важных конструкций (при появлении трещины слегка изменяется натяжение материала, а значит, даже незначительные трещины станут более заметными для глаза человека).

Исследователи также сумели создать ткань, которая может изменять свой цвет в зависимости от того, каким образом она согнута.

Основой для этого материала стал полупроводник силикон.

В мельчайшие разрезы на его поверхности ученые вставили также силиконовые частицы шириной 120 нм, которые способны отражать волны разного спектра и, соответственно, окрашиваться в разные цвета - зеленый, желтый, красный или оранжевый.

Цвет, в который окрасится ткань, зависит от того, каким образом она согнута или сложена, причем изменяется он мгновенно.

Ну, а в широком смысле речь идет о создании материалов, которые позволят полностью изменить облик нашего мира.

Видео о хамелеонах: