Caméléons célèbres pour pouvoir changer presque instantanément de couleur et sembler se dissoudre dans la végétation grâce à des cristaux photoniques de haute technologie à la surface de leurs cellules cutanées incolores, dont ils peuvent contrôler les propriétés de réfraction.
Longtemps les chercheurs ne savaient pas comment le caméléon - généralement un animal indescriptible et lent - se débrouille si bien.
Recherche faite avec des mâles Caméléon panthère de Madagascar(Furcifer pardalis) a montré qu'au cours du processus de rencontre et de communication avec les femelles et les autres mâles, ils changent de couleur du bleu-vert et du vert au rouge vif en quelques minutes seulement.
Les scientifiques ont provoqué des caméléons mâles en "duel" les uns avec les autres et ont mesuré la saturation des couleurs à l'aide d'un spectromètre, ce qui a permis d'enregistrer le rayonnement non seulement dans le visible, mais également dans la partie ultraviolette du spectre.
L'utilisation d'un tel appareil a montré la capacité des caméléons à "colorer" également dans des couleurs invisibles à l'œil humain.
Photo 1. Les caméléons changent de couleur non seulement pour le masquage
Selon les résultats de l'expérience, aucune relation particulière n'a été trouvée entre la gamme de couleurs utilisée et l'habitat des caméléons.
La plus grande dispersion de coloration a été observée chez les espèces avec le plus prononcé comportement social(dans ce cas, la compétition de deux mâles), et non chez les espèces vivant dans des lieux avec grande quantité objets multicolores (herbe, troncs d'arbres, ).
Coloration des caméléons qui utilisent quantité maximale les couleurs, se sont avérées être les plus visibles non seulement pour leurs proches, mais aussi pour, ce qui contredit la théorie du changement de couleur uniquement pour le masquage.
Cependant, les prédateurs échouent souvent à attaquer les individus aux couleurs vives, car ils sont capables, au moindre signe de danger, de se «dissoudre» dans le fond de l'environnement en quelques millisecondes.
D'autres études ont montré que le changement de couleur est associé à des cellules spéciales de la peau - des chromatophores qui redistribuent des grains de pigments de quatre couleurs.
Ces pigments absorbent la lumière visible à toutes les longueurs d'onde sauf une spécifique (rouge par exemple).
Iridophores et xanthophores
Récemment, Michel Milinkovitch de l'Université de Genève a constaté qu'il est encore plus important pour les caméléons iridophores- des cellules qui n'absorbent pas la lumière, mais transforment la structure géométrique de la surface de la peau, la faisant courber ou réfléchir certaines ondes.
M. Milinkovich et ses collègues ont étudié la peau des caméléons à l'aide de la microscopie électronique à transmission et y ont trouvé deux couches d'iridophores.
La couche supérieure était recouverte de nanocristaux de guanine disposés sous la forme d'un réseau bien structuré.
Photo 2. La surface de la peau des caméléons est parsemée de cellules spéciales - les iridophores
Les distances entre les cristaux individuels dans le réseau jouent un rôle clé dans le changement de couleur : lorsque les mâles sont dans un état excité, l'intervalle augmente.
Plus la distance est grande, plus la réflexion de la lumière avec une longueur d'onde plus longue (rouge) est forte.
Au fur et à mesure que les cristaux se rapprochent, la lumière bleue commence à se refléter.
Alors les caméléons sont déjà aidés xanthophores(cellules pigmentaires jaunes) : elles fabriquent couleur bleue vert et rouge - orange ou jaune.
Milinkovic a également découvert un deuxième niveau de peau avec des iridophores disposés de manière plus chaotique. Ils réfléchissent très bien la lumière dans le proche infrarouge.
Dans les environnements chauds et humides où vivent les caméléons, ces cristaux sont un mécanisme de protection important contre la surchauffe. Cette structure de la peau, apparemment, est unique.
Cependant, seuls les caméléons utilisent magistralement non seulement les pigments de la peau, mais aussi les nanocristaux photoniques, qui leur permettent de contrôler la lumière avec une extrême précision.
Comment les caméléons peuvent aider la science
Maintenant, les chercheurs réfléchissent à la manière dont les informations qu'ils ont obtenues peuvent être appliquées dans la pratique, par exemple, dans le développement de nouveaux moyens et méthodes de camouflage. Et quelque chose est déjà arrivé.
Ainsi, des scientifiques de l'Université de Californie à Berkeley ont créé un matériau ultra-mince qui peut changer de couleur à l'échelle nanométrique, comme la peau d'un caméléon, en fonction de la tension, de la flexion ou de la pression.
Couleur majoritaire matériaux naturels(ainsi que les peintures, les tissus) dépend de leur composition chimique.
Photo 4. L'étude des caméléons contribue au développement des nanotechnologies
Lorsque la lumière blanche frappe la surface de ces matériaux, certaines longueurs d'onde de lumière sont absorbées et les autres sont réfléchies dans l'environnement.
De ce fait, nous percevons certaines couleurs. Un changement de couleur nécessite donc un changement de la composition chimique du matériau.
L'invention des Américains adopte une approche différente de la création de la couleur.
Le matériau est fabriqué à l'aide de la coloration dite structurelle. C'est-à-dire que la couleur de la surface (ondes absorbées et réfléchies) détermine la structure du matériau.
Ce phénomène n'est pas nouveau, la nature crée ainsi des débordements irisés de plumes, d'ailes de papillons ou d'exosquelettes de coléoptères.
Il y a 300 ans déjà, il a suggéré que certaines méthodes de coloration structurelle pourraient être utilisées dans la production industrielle et commerciale.
Simili cuir caméléon
Voici comment fonctionne la peau artificielle de caméléon.
Un film de silicium, qui est 1000 fois plus fin qu'un être humain (environ 120 nm), est attaché à une couche de silicone, puis de minuscules ailettes (moins d'une longueur d'onde de lumière) y sont appliquées.
La couche de silicone est si flexible qu'elle peut être comparée à de la peau et peut être attachée à presque toutes les surfaces.
La distance variable entre les nervures ondulées, ou micro-ondulations, vous permet d'obtenir différentes couleurs.
De plus, le matériau a une capacité élevée. Il réfléchit jusqu'à 83% de la lumière incidente, de sorte que la peau artificielle est en fait aussi brillante que la peau d'un vrai caméléon.
Photo 5. Les caméléons sont des maîtres inégalés du déguisement
Le matériau produit des couleurs pures allant du vert au jaune, orange et rouge. Et aussi nouveau matériel s'est avéré beaucoup plus léger et plus facile qu'il ne l'était auparavant.
C'est la première fois que quelqu'un est capable de fabriquer une structure flexible comme la peau de caméléon qui peut changer de couleur simplement en se pliant.
Si vous avez une surface avec certaines structures disposées de manière à interagir avec certaines longueurs d'onde de lumière, vous pouvez changer sa couleur, affectant à la fois ses propriétés et ses dimensions.
Les développeurs pensent que le matériau à base de silicium peut être utilisé dans la fabrication d'écrans couleur économes en énergie, de divers matériaux de camouflage et de revêtements.
Et ils peuvent également être utilisés pour afficher visuellement l'usure structurelle des bâtiments, des ponts, des ailes et d'autres structures importantes (lorsqu'une fissure apparaît, la tension du matériau change légèrement, ce qui signifie que même les fissures mineures deviendront plus visibles pour l'homme œil).
Les chercheurs ont également pu créer un tissu qui peut changer de couleur en fonction de la façon dont il est plié.
Le silicium semi-conducteur est devenu la base de ce matériau.
Dans les plus petites coupures à sa surface, les scientifiques ont également inséré des particules de silicone de 120 nm de large, capables de réfléchir des ondes de spectres différents et, par conséquent, d'être peintes de différentes couleurs - vert, jaune, rouge ou orange.
La couleur que le tissu sera teint dépend de la façon dont il est plié ou plié, et elle change instantanément.
Eh bien, au sens large nous parlons sur la création de matériaux qui vont complètement changer la face de notre monde.
Vidéo sur les caméléons :
Exotique, étrange, mystérieux, surnaturel... C'est ainsi qu'un caméléon peut être caractérisé. Il vit sur la même planète que nous, mais on dirait qu'il vient de l'espace. Soit un petit dinosaure, soit un extraterrestre. Sinon, vous ne pouvez pas parler d'un caméléon ...Tout le monde a probablement entendu parler de ces reptiles, maisLes caméléons sont surtout connus pour leur capacité unique à changer la couleur de la peau.
Les caméléons ont toujours suscité l'intérêt des gens. Retour en 48 av. e. Le caméléon a été décrit par Aristote en notant que la couleur change lorsqu'il gonfle. Et l'ancien scientifique romain Pline a associé à tort le changement de couleur uniquement à l'arrière-plan. Au 17ème siècle, le scientifique allemand Wormius expliquait le jeu des couleurs par les "souffrances et expériences" du caméléon. Peut-être que Wormius a quelque peu flatté l'animal, qualifiant sa simple activité mentale d '"expériences", mais il s'est avéré qu'il était le plus proche de la vérité.
Qu'est-ce qui cause un changement de couleur de peau chez un caméléon ?
Les gens ont tendance à associer le caméléon à la ruse et au déguisement, croyant que le reptile change de couleur de peau tout en se faisant passer pour les alentours et articles. Vous serez déçu, mais ce n'est rien de plus qu'un mythe. Leur capacité à changer de couleur est d'une toute autre nature. Tout d'abord, la possibilité de changer de couleur est une sorte de communication. De cette façon, un caméléon communique avec les siens. À à son meilleur la couleur du reptile apparaît lors de sa rencontre avec un autre mâle. Lorsque cela se produit, ils gonflent le larynx et grossissent, comme s'ils étaient gonflés, et ils ne peuvent gonfler qu'un côté. Leur couleur devient beaucoup plus brillante. C'est une sorte de compétition entre deux « messieurs ». Le plus souvent, un caméléon plus grand est perçu comme dominant, et parfois ils se jettent l'un sur l'autre la bouche grande ouverte. Ils se battent jusqu'à ce que l'un d'eux se retire. Lors d'une rencontre avec une femelle, la couleur sera la même, mais le caméléon ne gonflera pas en présence d'une dame.
Ainsi, les animaux changent de couleur lorsqu'ils veulent se faire remarquer, déclarant les limites de leur territoire aux autres mâles, ou, à l'inverse, attirant les épouses. Bien sûr, ils peuvent parfaitement se cacher parmi le feuillage, mais généralement, lorsqu'un reptile change de couleur, il essaie de se démarquer.
La couleur du caméléon change également en fonction de l'état de son corps. Changements de température, d'éclairage et d'humidité, conditions défavorables, maladie, faim, déshydratation, colère, peur, stress - tous ces facteurs affectent également la couleur de la peau de l'animal. Si le caméléon est stressé, ce seront des tons plus foncés. En un mot, un changement de couleur d'un caméléon est un signal que quelque chose s'est passé qui sort du cadre de la «normalité» dans la compréhension de l'animal.
Important: les caméléons doivent être protégés du stress de toutes les manières possibles. Vous ne devez pas intimider le caméléon, lui montrer d'autres animaux, souvent transplanter dans d'autres endroits. Le stress s'exprimera non seulement par un changement de couleur, mais aussi par le refus de la nourriture. En général, les caméléons ne sont pas des animaux résistants au stress. Rappelez-vous que la pire chose pour les reptiles est le stress. état stressant peut mal finir. Décès fréquents.
En regardant un caméléon pendant longtemps, vous apprendrez à comprendre ce que votre animal veut exprimer en changeant de couleur. Et si la couleur d'un caméléon coïncide soudainement avec le fond qui l'entoure, alors c'est un accident, et rien de plus.
Comment un caméléon change-t-il de couleur ? Mécanisme de changement de couleur
Les zoologistes ont découvert que le caméléon est capable de changer de couleur en raison de la structure particulière de la peau. Dans la couche externe et plus profonde de la peau d'un reptile, il y a des cellules réfléchissant la lumière - les chromatophores. Ils contiennent des grains de pigments noirs, rouges, jaunes et brun foncé. Lorsque les prolongements des chromatoformes se contractent, les grains de pigments se répartissent en leur centre, et la peau de l'animal acquiert une couleur blanchâtre ou jaune. Si le pigment foncé est concentré dans la couche externe, alors revêtement de peau prend une couleur sombre. En combinant des pigments, différentes nuances de couleurs apparaissent. Grâce à ce mécanisme, la "palette" de couleurs du reptile est très saturée.
La couleur d'un caméléon peut instantanément passer du clair au violet, puis au noir et au brun foncé. La couleur change à la fois sur tout le corps et dans ses zones individuelles, accompagnée de l'apparition ou de la disparition de rayures ou de taches de différentes couleurs.
Le vert est la couleur principale des caméléons. Il y a aussi des animaux jaunes, gris et bruns.
Couleurs caméléon
Il existe une opinion selon laquelle les descendants de dinosaures peuvent être peints de n'importe quelle couleur, mais ce n'est pas le cas. Caméléons différents types Peut changer palette de couleurs dans une gamme assez large, mais seulement dans les limites assignées à cette espèce particulière. Sous l'influence des facteurs ci-dessus, le reptile est capable de changer de couleur et d'acquérir de nouvelles nuances, mais dans sa propre gamme de couleurs. Ainsi, par exemple, en une seconde seulement, un mâle vert peut devenir orange ou rouge. Ces mêmes caméléons, en s'endormant, virent au jaune pâle, au rose ou au rouge. Ou, prenez, par exemple, le caméléon yéménite. Vert quand il est calme, effrayé ou en colère, le caméléon yéménite peut devenir noir avec des taches jaunes et vertes.
Il est facile de deviner que lorsqu'il garde un caméléon à la maison, il n'a aucune raison particulière de changer de couleur de peau. Vous n'effrayerez pas intentionnellement le service ou ne le garderez pas dans des conditions défavorables. Par conséquent, vous ne devez pas compter sur le fait que votre dinosaure domestique scintillera constamment. Couleurs différentes comme une guirlande de Noël.
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Pour moi, cette créature ressemblant à un dragon qui peut changer de couleur est la plus création incroyable dans le monde. Beaucoup de gens pensent que les caméléons se déguisent ainsi en arrière-plan autour d'eux. Ce n'est pas tout à fait vrai. Vous pourriez être intéressé de savoir comment et pourquoi les caméléons changent de couleur.
Pourquoi les caméléons changent de couleur
Pendant longtemps, les scientifiques ont supposé que le caméléon changeait de couleur pour se camoufler. Cependant, des études récentes ont montré qu'ils ne prêtent généralement pas attention à leur environnement. Le changement de couleur est influencé par les émotions vécues, la lumière ou la température de l'air.
Pour t'attirer rayons de soleil, le matin, ils peuvent être noirs et l'après-midi, pour qu'il ne fasse pas chaud, ils s'éclaircissent. Pour attirer un partenaire aux jeux d'accouplement, ils sont peints en couleurs vives.
Comment cela peut-il arriver
Cela est dû à des cellules spéciales contenant des pigments de couleur - les chromatophores. Ils se trouvent dans les couches de la peau et dépendent de système nerveux. La peau d'un caméléon est transparente, ces cellules sont donc clairement visibles :
- dans couche supérieure sont des pigments rouges et jaunes ;
- vient ensuite la guanine, qui reproduit la couleur bleue ;
- en dessous se trouve la mélanine - responsable du pigment noir.
La couleur de la peau dépend de la façon dont les pigments sont situés dans la cellule. S'ils sont en son centre, la peau reste transparente. Et lorsque les segments de la cellule commencent à rétrécir, les pigments sont redistribués et la peau prend des couleurs intenses.
Quelles autres caractéristiques les caméléons ont-ils
Une autre caractéristique des caméléons est la capacité de saisir rapidement la nourriture avec leur langue. Leur langue est deux fois plus longue que leur corps et ils la jettent plus vite que vous ne pouvez suivre avec vos yeux. Dès que le bout de la langue touche la proie, il s'y colle immédiatement et est aspiré dans la bouche.
Quant aux reptiles, ils ont une très bonne vue. Ils peuvent voir plusieurs objets en même temps, tournant leurs yeux séparément les uns des autres. Mais une fois la cible choisie, les deux yeux se concentrent immédiatement dans la même direction.
Les caméléons sont les reptiles les plus mystérieux de la planète qui effraient, fascinent et étonnent à la fois. Et bien sûr, ils valent la peine d'en savoir plus à leur sujet.
Pour se protéger, de nombreux animaux changent de couleur en fonction de leur environnement. Auparavant, il y avait une opinion selon laquelle le caméléon varie ses couleurs précisément pour cette raison. Mais le reptile inhabituel n'était pas aussi simple qu'on le pensait auparavant. Le caméléon ne change pas de couleur pour effrayer les prédateurs ou se fondre dans son environnement, comme l'ont récemment découvert des scientifiques. Pourquoi un caméléon change-t-il de couleur ? Il interagit donc avec d'autres individus de son espèce, transmettant des informations, a déterminé le groupe scientifique de l'Université d'Arizona.
Comment un caméléon change-t-il de couleur ?
La coloration des caméléons mâles devient beaucoup plus intense lorsqu'ils se font concurrence pour le territoire ou l'attention des femelles, faisant preuve d'agressivité. Étonnamment, les mâles qui affichent la couleur la plus brillante et changent rapidement la gamme de teintes sur la tête gagnent généralement le duel. Lors de la confrontation, les caméléons montrent de riches tons jaune, orange, vert et turquoise. A l'aide de lancers signaux de couleur et changement brusque apparence le caméléon souligne sa supériorité, et le combat "arc-en-ciel" se termine rarement par un contact physique. Si le sparring se produit toujours, il dure 5 à 15 secondes, pas plus.
Intéressant à savoir ! Au total, il y a environ 160 espèces de caméléons. 75 espèces de caméléons endémiques, dont trois espèces proches de l'extinction, vivent à Madagascar. La dernière espèce découverte est le caméléon Belalanda, selon les scientifiques, l'un des reptiles les plus rares au monde.
Prenant comme "cobaye" le caméléon yéménite de l'espèce Chameleon caluptratus (aire de répartition - Péninsule arabique : territoire Arabie Saoudite et au Yémen), connu pour son comportement agressif, les scientifiques ont attaché 28 capteurs à son corps et ont suivi la taille, la luminosité et la vitesse des taches de couleur. Au cours de l'expérience, l'équipe scientifique a constaté que lorsqu'il est dans un état calme, le caméléon change de couleur du brun au vert avec teintes jaunes, mais conserve en même temps sa propre couleur unique, différente de ses autres parents.
Comment le caméléon change la couleur de la vidéo :
Intéressant à savoir ! Plus petit caméléon dans le monde appartient aux caméléons à feuilles caduques - endémiques de Madagascar du genre Brookesia Brookesia minima - taille adulte mesure environ 1,5 cm Ce caméléon miniature ne sait pas changer de couleur - il conserve toujours une teinte brune avec un léger vert. Les scientifiques ont émis l'hypothèse que la petite taille d'un caméléon est une sorte d'adaptation à environnement dans le but d'étendre cycle de vie. Le plus grand caméléon du monde est Furcifer oustaleti avec une taille de corps allant jusqu'à 70 cm, avec une queue - environ 1,5 m.Le plus inhabituel des caméléons est Rwenzori Chameleon, un reptile à trois cornes d'Ouganda.
Changer la couleur d'un caméléon : le principe
Des scientifiques suisses ont fait une étude plus détaillée du mécanisme de changement de couleur chez un caméléon. Ils ont révélé l'existence de couches superficielles peau de reptile d'un réseau personnalisable de nano-cristaux - iridophores, que le caméléon contrôle par les impulsions du système nerveux central. La découverte des scientifiques a été la découverte d'une couche plus profonde du derme, constituée de gros iridophores moins organisés qui réfléchissent le rayonnement infrarouge. C'est l'imposition de ces deux couches qui permet au caméléon de changer de couleur de camouflage à agressif en 1-2 minutes. De plus, la grande capacité des tissus animaux à réfléchir les ondes infrarouges l'aide à réaliser une protection thermique passive du corps.
Intéressant à savoir ! La longueur de la langue et de la queue du caméléon est presque 2 fois la taille longitudinale du corps. La langue collante du reptile est organisée comme un organe de piégeage, s'épaississant vers la fin - le caméléon la jette en une fraction de seconde. La queue, avec les pattes, est impliquée dans le mouvement de l'animal - son caméléon s'enroule autour des branches. Les yeux du reptile bougent de manière incohérente, offrant une vue à 360 degrés. Le caméléon est commun forêts tropicales Inde, Sri Lanka et Madagascar, la partie désertique de l'Afrique, introduite en Amérique.
Comment un caméléon change de couleur : nouvelle étude
En plus des pigments bruns, rouges et jaunes, les caméléons, comme les autres reptiles, ont des nuances dites structurées : des couleurs qui se forment sans la participation de la pigmentation naturelle de la peau, mais grâce à phénomène physique interférence optique. Les cellules iridophores sont constituées de cristaux microscopiques (nano-cristaux) entrecoupés de couches de cytoplasme, de sorte que les ondes lumineuses d'une certaine longueur sont sélectivement réfléchies par la surface de la peau du caméléon, ce qui entraîne la formation d'une couleur tachetée brillante et une modification de la couleur de l'animal.
Instruction
Les caméléons sont les habitants du continent étouffant appelé Afrique. Ils sont maintenant communs dans le sud de l'Inde et Europe du Sud, ainsi qu'à Madagascar, Hawaï et Sri Lanka. Caméléon est unique ! Non seulement il a capacité incroyable changer la couleur de sa peau, de même ses yeux, couverts de paupières fusionnées, vivent eux-mêmes propre vie, tournant dans des directions différentes, indépendamment les unes des autres. De plus, ces lézards peuvent passer des heures sur les branches des arbres à attendre leur proie. Dès que l'un ou l'autre insecte entre dans le champ de vision du caméléon, il l'attrape immédiatement, sans hésitation, avec sa langue longue et collante.
La grande popularité de ce reptile est sa capacité unique façon miraculeuse de changer la couleur de votre peau. Il est curieux qu'un lézard mesurant jusqu'à 30 cm de long puisse habilement se déguiser en devenant rouge, puis noir, puis bleu, puis jaune. Les scientifiques, faisant des recherches sur les caméléons, ont essayé de découvrir comment ces lézards changent la couleur de leur peau. Au départ, on supposait que les caméléons aimaient simplement s'adapter au contexte qui les entourait, considérant que c'était leur devoir. Cette hypothèse s'est avérée incorrecte.
Selon les recherches modernes, les caméléons changent la couleur de leur peau en fonction de leur état : l'humeur de l'animal peut influer sur le changement de couleur, il peut s'agir de réactions de peur ou de joie, cela peut aussi dépendre de la température ambiante. Les zoologistes ont découvert que la couleur de votre corps change grâce à des cellules spéciales - les chromatophores. Le fait est que la peau de ce lézard est assez transparente, donc, contenant des pigments de différentes couleurs, ils sont bien tracés.
Les grains de chromatophores contiennent des grains de plusieurs pigments à la fois : rouge, jaune, noir et brun foncé. Si les segments de ces cellules commencent à rétrécir, il y a alors une redistribution des pigments dont la concentration augmente fortement. Dans ce cas, la peau du reptile devient claire (par exemple, jaunâtre ou blanche). Si l'un des pigments sombres est réduit, la peau du caméléon devient sombre. Il est curieux qu'une telle réduction se produise sur différents niveaux, qui vous permet d'apporter des combinaisons de certains pigments à des nuances complètement différentes.
Il ne faut pas plus de deux secondes pour changer la couleur de peau d'un lézard ! Pendant longtemps, les chercheurs ont supposé que les caméléons ne changeaient de couleur que pour se camoufler : par exemple, en peignant couleur verte, le lézard peut se cacher dans l'herbe ou dans le feuillage. Cependant, cette hypothèse s'est avérée être seulement à moitié vraie. Le fait est que les caméléons changent de couleur non seulement pour se déguiser, mais aussi à des fins personnelles. Par exemple, certains caméléons qui vivent dans l'Afrique étouffante deviennent noirs le matin. Cela leur permet d'attirer les rayons du soleil. Pendant la journée, ils deviennent légers, pour ne pas souffrir de la chaleur. Ces lézards utilisent une variété de couleurs colorées dans leurs jeux d'accouplement afin d'attirer un partenaire. Il a été scientifiquement prouvé que ces animaux ne font pas du tout attention à l'arrière-plan qui les entoure. Il est curieux qu'au cours de l'évolution, certaines espèces de caméléons aient généralement appris à copier leur propre couleur - les oiseaux et les serpents.
