Хамелеониизвестни с това, че могат почти моментално да променят цвета си и сякаш се разтварят в растителност благодарение на високотехнологичните фотонни кристали на повърхността на техните безцветни кожни клетки, чиито пречупващи свойства могат да контролират.
За дълго времеизследователите бяха в недоумение как хамелеонът - обикновено невзрачно и бавно движещо се животно - се справя толкова добре.
Изследвания, направени с мъже Мадагаскарска пантера хамелеон(Furcifer pardalis) показа, че в процеса на среща и общуване с женски и други мъжки, те променят цвета си от синьо-зелен и зелен до яркочервен само за няколко минути.
Учените провокираха мъжките хамелеони да се „дуелират“ помежду си и измерваха наситеността на цветовете с помощта на спектрометър, което направи възможно записването на радиация не само във видимата, но и в ултравиолетовата част на спектъра.
Използването на такова устройство показа способността на хамелеоните да „оцветяват“ и в цветове, невидими за човешкото око.
Снимка 1. Хамелеоните променят цвета си не само за маскиране
Според резултатите от експеримента не е установена особена връзка между използваните цветове и местообитанието на хамелеоните.
Най-голямо разпръскване на оцветяването се наблюдава при видовете с най-силно изразена социално поведение(в този случай конкуренцията на двама мъжки), а не при видове, живеещи на места с голямо количествомногоцветни предмети (трева, стволове на дървета, ).
Оцветяване на хамелеони, които използват максимална сумацветовете, се оказаха най-забележими не само за техните близки, но и за, което противоречи на теорията за промяна на цвета само за маскиране.
Въпреки това, хищниците често не успяват да атакуват ярко оцветени индивиди, тъй като те при най-малкия признак на опасност са в състояние да се „разтварят“ на фона на околната среда за няколко милисекунди.
По-нататъшни проучвания показват, че промяната в цвета е свързана със специални клетки в кожата - хроматофори, които преразпределят зърна от пигменти от четири цвята.
Тези пигменти абсорбират видимата светлина на всички дължини на вълната, с изключение на конкретна (червена, например).
Иридофори и ксантофори
Наскоро Мишел Милинкович от Университета в Женева установи, че е още по-важно за хамелеоните иридофори- клетки, които не поглъщат светлина, но трансформират геометричната структура на повърхността на кожата, карайки я да се огъва или отразява определени вълни.
М. Милинкович и неговите колеги изследват кожата на хамелеоните с помощта на трансмисионна електронна микроскопия и откриват там два слоя иридофори.
Най-горният слой беше покрит с гуанинови нанокристали, разположени под формата на ясно структурирана решетка.
Снимка 2. Повърхността на кожата на хамелеоните е осеяна със специални клетки - иридофори
Разстоянията между отделните кристали в решетката играят ключова роля в промяната на цвета: когато мъжете са във възбудено състояние, разстоянието се увеличава.
Колкото по-голямо е разстоянието, толкова по-силно е отражението на светлината с по-голяма дължина на вълната (червено).
Когато кристалите се приближават един към друг, синята светлина започва да се отразява.
Тогава вече се помага на хамелеоните ксантофори(жълти пигментни клетки): те правят син цвятзелено, а червено - оранжево или жълто.
Милинкович открива и второ ниво на кожата с иридофори, подредени по по-хаотичен начин. Те отразяват много добре светлината в близкия инфрачервен диапазон.
В гореща и влажна среда, където живеят хамелеоните, тези кристали са важен защитен механизъм срещу прегряване. Тази структура на кожата, очевидно, е уникална.
Само хамелеоните обаче майсторски използват не само пигменти на кожата, но и фотонни нанокристали, които им позволяват да контролират светлината с изключителна прецизност.
Как хамелеоните могат да помогнат на науката
Сега изследователите обмислят как информацията, която са получили, може да се приложи на практика, например при разработването на нови средства и методи за камуфлаж. И нещо вече се появи.
И така, учени от Калифорнийския университет в Бъркли са създали ултра-тънък материал, който може да променя цвета си в наномащаб, като кожата на хамелеон, в зависимост от напрежението, огъването или налягането.
Мнозинство цвят естествени материали(както и бои, тъкани) зависи от техния химичен състав.
Снимка 4. Изучаването на хамелеоните помага за развитието на нанотехнологиите
Когато бялата светлина удари повърхността на тези материали, определени дължини на светлината се абсорбират, а останалите се отразяват обратно в околната среда.
Поради това ние възприемаме определени цветове. Следователно промяната в цвета изисква промяна в химичния състав на материала.
Изобретението на американците използва различен подход към създаването на цвят.
Материалът е изработен с помощта на така нареченото структурно оцветяване. Тоест цветът на повърхността (абсорбирани и отразени вълни) определя структурата на материала.
Това не е ново явление - природата създава преливащи се преливания от пера, крила на пеперуди или екзоскелети на бръмбари.
Още преди 300 години той предположи, че някои методи за структурно оцветяване могат да се използват в промишленото и търговското производство.
Изкуствена кожа хамелеон
Ето как работи изкуствената кожа на хамелеон.
Силициев филм, който е 1000 пъти по-тънък от човешкия (около 120 nm), се прикрепя към слой силикон и след това върху него се нанасят малки (по-малко от дължина на вълната на светлината) перки.
Силициевият слой е толкова гъвкав, че може да се сравни с кожата и може да бъде прикрепен към почти всяка повърхност.
Променливото разстояние между гофрираните ребра или микро-вълните ви позволява да получите различни цветове.
В допълнение, материалът има висока способност. Той отразява до 83% от падащата светлина, така че всъщност изкуствената кожа е толкова ярка, колкото кожата на истински хамелеон.
Снимка 5. Хамелеоните са ненадминати майстори на маскировката
Материалът произвежда чисти цветове, вариращи от зелено до жълто, оранжево и червено. И също нов материалсе оказа много по-лек и по-лесен, отколкото се оказа преди.
Това е първият път, когато някой е успял да направи гъвкава структура като хамелеонова кожа, която може да промени цвета си просто чрез огъване.
Ако имате повърхност с определени структури, подредени по такъв начин, че да взаимодействат с определени дължини на вълната на светлината, можете да промените нейния цвят, засягайки както свойствата, така и размерите.
Разработчиците смятат, че материалът на основата на силиций може да се използва при производството на енергоспестяващи цветни дисплеи, различни камуфлажни материали и покрития.
Освен това те могат да се използват за визуално показване на структурно износване на сгради, мостове, крила и други важни конструкции (когато се появи пукнатина, напрежението на материала се променя леко, което означава, че дори малките пукнатини ще станат по-видими за човека око).
Изследователите също са успели да създадат тъкан, която може да променя цвета си в зависимост от това как е сгъната.
Полупроводниковият силиций стана основа за този материал.
В най-малките разрези по повърхността му учените вмъкнаха и силиконови частици с ширина 120 nm, които са в състояние да отразяват вълни от различни спектри и съответно да бъдат боядисани в различни цветове – зелено, жълто, червено или оранжево.
Цветът, в който ще бъде боядисана тъканта, зависи от това как е огънат или сгънат и се променя моментално.
Е, в широк смисъл говорим сиза създаването на материали, които напълно ще променят облика на нашия свят.
Видео за хамелеоните:
Екзотичен, особен, мистериозен, свръхестествен... Ето как може да се характеризира хамелеонът. Той живее на същата планета като нас, но изглежда, че е дошъл от космоса. Или малък динозавър, или извънземно. В противен случай не можете да кажете за хамелеон ...Вероятно всеки е чувал за тези влечуги, ноХамелеоните са най-известни със своята уникална способност да променят цвета на кожата.
Хамелеоните винаги са предизвиквали интереса на хората. Още през 48 г. пр.н.е. д. Хамелеонът е описан от Аристотел, като отбелязва, че цветът му се променя, когато се надуе. А древният римски учен Плиний погрешно свързва промяната в цвета единствено с фона. През 17 век немският учен Вормиус обяснява играта на цветовете със „страданията и преживяванията“ на хамелеона. Може би Вормиус донякъде е ласкал животното, наричайки простата му умствена дейност „преживявания“, но се оказа, че той е най-близо до истината.
Какво причинява промяна в цвета на кожата при хамелеон?
Хората са склонни да свързват хамелеона с хитрост и маскировка, вярвайки, че влечугото променя цвета на кожата, докато се маскира като околности артикули. Ще бъдете разочаровани, но това не е нищо повече от мит. Способността им да променят цвета си е от съвсем друго естество. На първо място, способността за промяна на цвета е вид комуникация. По този начин хамелеонът общува със собствения си вид. V в най-добрия си видцветът на влечугото се появява при среща с друг мъж. Когато това се случи, те надуват ларинкса и се увеличават по размер, сякаш са напомпани и могат да надуят само едната страна. Цветът им става много по-ярък. Това е вид състезание между двама „господа”. Най-често по-голям хамелеон се възприема като доминиращ и понякога се нахвърлят един върху друг с широко отворени уста. Бият се, докато един от тях не се оттегли. При среща с женска цветът ще бъде същият, но хамелеонът няма да се надуе в присъствието на дама.
Така животните променят цветовете си, когато искат да бъдат забелязани, обявявайки границите на своята територия на други мъжки или, обратно, привличайки булки. Разбира се, те могат да се скрият перфектно сред зеленината, но обикновено, когато влечуго промени цвета си, то се опитва да се открои.
Цветът на хамелеона също се променя в зависимост от състоянието на тялото му. Промени в температурата, осветлението и влажността, неблагоприятните условия, болести, глад, обезводняване, гняв, страх, стрес – всички тези фактори влияят и върху цвета на кожата на животното. Ако хамелеонът е подложен на стрес, той ще бъде с по-тъмни тонове. С една дума, промяната в цвета на хамелеона е сигнал, че се е случило нещо, което излиза извън обхвата на „нормалността“ в разбирането на животното.
Важно:хамелеоните трябва да бъдат защитени от стрес по всякакъв възможен начин. Не трябва да тормозите хамелеона, да му показвате други животни, често да ги трансплантирате на други места. Стресът ще се изрази не само в промяна на цвета, но и в отказ от храна. Като цяло хамелеоните не са устойчиви на стрес животни. Не забравяйте, че най-лошото нещо за влечугите е стресът. стресово състояниеможе да завърши зле. Чести смъртни случаи.
Гледайки хамелеон дълго време, ще се научите да разбирате какво иска да изрази вашият домашен любимец, променяйки цвета си. И ако цветът на хамелеон внезапно съвпадне с фона около него, тогава това е инцидент и нищо повече.
Как хамелеонът променя цвета си? Механизъм на промяна на цвета
Зоолозите са установили, че хамелеонът е в състояние да променя цвета си поради специалната структура на кожата. Във външния и по-дълбок слой на кожата на влечуго има светлоотразителни клетки - хроматофори. Те съдържат зърна от черни, червени, жълти и тъмнокафяви пигменти. Когато процесите на хроматоформи се свиват, зърната на пигментите се разпределят в центъра им и кожата на животното придобива белезникав или жълт цвят. Ако тъмният пигмент е концентриран във външния слой, тогава кожно покритиепридобива тъмен цвят. Чрез комбиниране на пигменти се появяват различни цветови нюанси. Благодарение на този механизъм цветната "палитра" на влечугото е много наситена.
Цветът на хамелеона може моментално да се промени от светло до лилаво, след това до черно и тъмнокафяво. Цветът се променя както по цялото тяло, така и в отделните му зони, придружено от появата или изчезването на ивици или петна с различни цветове.
Зеленото е основният цвят за хамелеоните. Има и жълти, сиви и кафяви животни.
Цветове хамелеон
Има мнение, че потомците на динозаврите могат да бъдат боядисани във всеки цвят, но това не е така. Хамелеони различни видовеможе да се промени цветова палитрав доста широк диапазон, но само в границите, определени за този конкретен вид. Под въздействието на горните фактори влечугото е в състояние да променя цветовете и да придобива нови нюанси, но в рамките на своя собствена цветова гама. Така, например, само за секунда мъжкият от зелено може да стане оранжев или червен. Същите тези хамелеони, заспивайки, стават бледожълти, розови или червени. Или вземете, например, йеменския хамелеон. Зелен, когато е спокоен, когато е уплашен или ядосан, йеменският хамелеон може да стане черен с жълти и зелени петна.
Лесно е да се досетите, че когато държи хамелеон у дома, той няма особена причина да променя цвета на кожата. Няма умишлено да плашите подопечния или да го държите в неблагоприятни условия. Ето защо не трябва да разчитате на факта, че вашият домашен динозавър постоянно ще блести. различни цветовекато коледен венец.
Във връзка с
За мен това драконоподобно същество, което може да сменя цвета си, е най-много невероятно творениев света. Много хора смятат, че по този начин хамелеоните се маскират като фон около себе си. Това не е съвсем вярно. Може да ви е интересно да знаете как и защо хамелеоните променят цвета си.
Защо хамелеоните променят цвета си
Дълго време учените предполагаха, че хамелеонът е променил цвета си за камуфлаж. Въпреки това, последните проучвания показват, че те като цяло не обръщат внимание на заобикалящата ги среда. Промяната в цвета се влияе от преживяните емоции, светлината или температурата на въздуха.
Да те привлече слънчеви лъчи, сутрин може да са черни, а следобед, за да не е горещо се изсветляват. За да привлечете партньор към игрите за чифтосване, те са боядисани ярки цветове.
Как става това
Това се случва благодарение на специални клетки с цветни пигменти - хроматофори. Те се намират в слоевете на кожата и зависят от нервна система. Кожата на хамелеон е прозрачна, така че тези клетки са ясно видими:
- v горен слойса червени и жълти пигменти;
- следващият е гуанинът, който възпроизвежда синия цвят;
- под него е меланинът - отговорен за черния пигмент.
Цветът на кожата зависи от това как са разположени пигментите в клетката. Ако са в центъра му, кожата остава прозрачна. И когато сегментите на клетката започнат да се свиват, пигментите се преразпределят и кожата се превръща в наситени цветове.
Какви други характеристики имат хамелеоните
Друга особеност на хамелеоните е способността бързо да хващат храна с език. Езикът им е два пъти по-дълъг от тялото им и го изхвърлят по-бързо, отколкото можете да проследите с очите си. Щом върхът на езика докосне плячката, тя веднага се залепва за нея и се изтегля в устата.
Що се отнася до влечугите, те имат много добро зрение. Те могат да виждат няколко обекта едновременно, като въртят очите си отделно един от друг. Но след като целта е избрана, двете очи веднага се фокусират в една и съща посока.
Хамелеоните са най-мистериозните влечуги на планетата, които плашат, очароват и изненадват едновременно. И разбира се, струва си да научите повече за тях.
За да се предпазят, много животни променят цвета си, за да съответстват на околната среда. Преди това имаше мнение, че хамелеонът променя цветовете си именно поради тази причина. Но необичайното влечуго не беше толкова просто, колкото се смяташе преди. Хамелеонът не променя цвета си, за да изплаши хищниците или да се слее със заобикалящата го среда, както наскоро установиха учените. Защо хамелеонът променя цвета си? Така той взаимодейства с други индивиди от своя вид, предавайки информация, установи научната група от Университета на Аризона.
Как хамелеонът променя цвета си?
Оцветяването на мъжките хамелеони става много по-интензивно, когато се състезават помежду си за територия или женско внимание, показвайки агресия. Изненадващо, мъжете, които показват най-яркия цвят и бързо променят цветовата гама на главата, обикновено печелят дуела. По време на конфронтацията хамелеоните показват наситени жълти, оранжеви, зелени и тюркоазени тонове. С помощта на хвърляния цветни сигналии рязка промяна външен видхамелеонът подчертава своето превъзходство, а битката с „дъгата“ рядко завършва с физически контакт. Ако спаринг все пак се случи, той продължава 5-15 секунди, не повече.
Интересно е да се знае! Общо има около 160 вида хамелеони. В Мадагаскар живеят 75 вида ендемични хамелеони, от които три вида са близо до изчезване. Последният открит вид е хамелеонът Белаланда, според учените, едно от най-редките влечуги в света.
Вземайки за „морско свинче” йеменския хамелеон от вида Chameleon caluptratus (ареал на разпространение – Арабски полуостров: територия Саудитска Арабияи Йемен), известен с агресивното си поведение, учените прикрепиха 28 сензора към тялото му и проследиха размера, яркостта и скоростта на цветните петна. По време на експеримента научният екип установи, че когато е в спокойно състояние, хамелеонът променя цвета си от кафяв в зелен с жълти нюанси, но в същото време запазва своя уникален цвят, различен от останалите си роднини.
Как хамелеонът променя цвета на видеото:
Интересно е да се знае! Повечето малък хамелеонв света принадлежи към широколистните хамелеони - ендемични за Мадагаскар от рода Brookesia Brookesia minima - размер възрастене около 1,5 см. Този миниатюрен хамелеон не знае как да сменя цвета си - винаги запазва кафяв оттенък с леко зелено. Учените предположиха, че малкият размер на хамелеона е вид адаптация към заобикаляща средас цел удължаване жизнен цикъл. Най-големият хамелеон в света е Furcifer oustaleti с размер на тялото до 70 см, заедно с опашка - около 1,5 м. Най-необичайният от хамелеоните е Rwenzori Chameleon, трирого влечуго от Уганда.
Промяна на цвета на хамелеон: принципът
Швейцарски учени са направили по-подробно проучване на механизма на промяна на цвета при хамелеон. Те разкриха съществуването на повърхностни слоевекожата на влечуго от персонализирана решетка от нанокристали - иридофори, които хамелеонът контролира чрез импулси на централната нервна система. Откритието на учените е откриването на по-дълбок слой на дермата, състоящ се от големи, по-малко организирани иридофори, които отразяват инфрачервеното лъчение. Именно налагането на тези два слоя позволява на хамелеона да промени цвета си от камуфлажен в агресивен за 1-2 минути. В допълнение, високата способност на животинските тъкани да отразяват инфрачервените вълни му помага да извършва пасивна термична защита на тялото.
Интересно е да се знае! Дължината на езика и опашката на хамелеона е почти 2 пъти над надлъжния размер на тялото. Лекавият език на влечугото е организиран като улавящ орган, удебеляващ се към края – хамелеонът го изхвърля за части от секундата. Опашката, заедно с лапите, участва в движението на животното - неговият хамелеон се увива около клоните. Очите на влечугото се движат непоследователно, осигурявайки 360-градусов изглед. Хамелеонът е често срещан тропически гориИндия, Шри Ланка и Мадагаскар, пустинната част на Африка, въведени в Америка.
Как хамелеонът променя цвета си: ново изследване
В допълнение към кафявите, червените и жълтите пигменти, хамелеоните, подобно на други влечуги, имат така наречените структурирани нюанси: цветове, които се образуват без участието на естествената пигментация на кожата, но благодарение на физическо явлениеоптични смущения. Иридофорните клетки се състоят от микроскопични кристали (нанокристали), осеяни със слоеве цитоплазма, така че светлинните вълни с определена дължина се отразяват селективно от повърхността на кожата на хамелеона, което води до образуването на ярък петна цвят и промяна в цвят на животното.
Инструкция
Хамелеоните са жители на знойния континент, наречен Африка. Сега те са често срещани в Южна Индия и Южна Европа, както и в Мадагаскар, Хаваите и Шри Ланка. Хамелеонът е уникален! Не само той има невероятна способностпроменя цвета на кожата си, така че и очите му, покрити със слети клепачи, живеят своите собствен живот, въртящи се в различни посоки, независимо една от друга. Освен това тези гущери могат да прекарват часове по клоните на дърветата, в очакване на плячката си. Веднага щом едно или друго насекомо влезе в полезрението на хамелеона, той веднага, без колебание, го хваща с дългия си и лепкав език.
Широката популярност на това влечуго е неговата уникална способностчудодеен начин да промените цвета на кожата си. Любопитно е, че гущер с дължина до 30 см може умело да се маскира, ставайки или червен, след това черен, след това син, след това жълт. Учените, правейки изследвания върху хамелеони, се опитаха да разберат как тези гущери променят цвета на кожата си. Първоначално се предполагаше, че хамелеоните просто обичат да се адаптират към фона около тях, смятайки това за свой дълг. Това предположение се оказа неправилно.
Според съвременните изследвания хамелеоните променят цвета на кожата си в зависимост от състоянието си: настроението на животното може да повлияе на промяната на цвета, може да бъде реакция на страх или радост, може да зависи и от температурата на околната среда. Зоолозите са установили, че цветът на тялото ви се променя благодарение на специални клетки - хроматофори. Факт е, че кожата на този гущер е доста прозрачна, следователно, съдържащи пигменти с различни цветове, те са добре проследени.
Зърната на хроматофорите съдържат зърна от няколко пигмента наведнъж: червено, жълто, черно и тъмнокафяво. Ако сегментите на тези клетки започнат да се свиват, тогава има преразпределение на пигментите, чиято концентрация рязко се увеличава. В този случай кожата на влечугото става светла (например жълтеникава или бяла). Ако един от тъмните пигменти е намален, кожата на хамелеона става тъмна. Любопитно е, че такова намаление се случва на различни нива, което ви позволява да донесете комбинации от определени пигменти до напълно различни нюанси.
Промяната на цвета на кожата на гущер отнема не повече от две секунди! Дълго време изследователите предполагаха, че хамелеоните променят цвета си само за камуфлаж: например като рисуват в зелен цвят, гущерът може да се скрие в тревата или в зеленината. Това предположение обаче се оказа само наполовина вярно. Факт е, че хамелеоните променят цвета си не само за маскировка, но и за собствени лични цели. Например някои хамелеони, които живеят в знойна Африка, почерняват сутрин. Това им позволява да привличат слънчевите лъчи. През деня те стават леки, за да не страдат от жегата. Тези гущери използват разнообразие от цветни цветове в своите игри за чифтосване, за да привлекат партньор. Научно е доказано, че тези животни изобщо не обръщат внимание на фона около себе си. Любопитно е, че в процеса на еволюция някои видове хамелеони като цяло се научиха да копират цвета на собствения си цвят - птици и змии.
