Животные, от хамелеонов до каракатиц, могут манипулировать своим цветом по разным причинам - чтобы спрятаться от хищников, запугать соперников или ухаживать за товарищами.
Хамелеон-пантера, обитающий на Мадагаскаре, может превращаться в радугу цветов.
В природе способность менять цвет может быть ключом к выживанию. Зрение является очень важным чувством для большей части животного мира, и многие животные придумали уникальные способы использования этого чувства для повышения собственного выживания. Они могут использовать эту сверхспособность, чтобы исчезнуть в окружающей среде или смело заявить о своем господстве.
Сезонные изменения
Для животных, которые живут в среде, которая резко меняется в зависимости от сезона, полезно менять цвета, чтобы они сливались с фоном, поскольку среда обитания меняется от пышной летом до снежной зимой.
Скалистая куропатка, рябчик, обитающий на крайнем севере Евразии и Северной Америки, летом имеет коричневое оперение. Но с наступлением осени куропатка линяет. Новые, чисто-белые перья заменяют его землистые. Зимой птица становится белоснежной, что позволяет ей избежать обнаружения хищниками в арктической среде обитания. Горностаи претерпевают аналогичную трансформацию: млекопитающие, похожие на ласку, постепенно сбрасывают свой богатый коричневый мех и превращаются в белое пальто. В то время как камуфляж помогает тетеревам прятаться, горностаи - хищники. Их камуфляжное белое пальто помогает им сливаться со снегом, облегчая охоту на мелких млекопитающих и птиц.
Горностай в летнем пальто. Коричневый мех помогает ему сливаться с травой в теплые месяцы.
Горностай в зимнем пальто. Зимой белый мех заменяет коричневую шерсть горностая, помогая ему сливаться со снежными пейзажами.
Более 20 видов птиц и млекопитающих в северном полушарии претерпевают полную трансформацию цвета от коричневого до белого между летом и зимой. Когда дни укорачиваются осенью и снова удлиняются весной, эти животные получают гормональные сигналы, запускающие смену меха или перьев.
Сезонные изменения в окраске происходят и в местах обитания, которых вы не ожидаете, в том числе под водой. Креветка-хамелеон, например, может быть зеленого или красного цвета. Исследование, опубликованное в 2019 году, показало, что, хотя ракообразные обитают на красных или зеленых водорослях, которые соответствуют их собственному цвету, они также могут медленно переходить на другую форму, поскольку доминирующий тип водорослей в их среде обитания в каменных бассейнах колеблется в зависимости от сезона.
Между тем, пауки-золотчики могут менять свой камуфляж, если они меняют местоположение. Они подстерегают добычу на белых или желтых цветах, меняя свою окраску в соответствии с цветком, на котором живут. Если желтый паук перемещается на белый цветок, он может перемещать свои желтые пигменты под клетки, содержащие белые пигменты, и этот процесс занимает несколько дней.
Сменщики
Некоторые преобразователи цвета могут изменять свои оттенки за считанные секунды.
Хамелеоны, например, могут вызвать изменение цвета менее чем за полминуты с помощью специальных клеток в их коже. Некоторые из них представляют собой «дермальные хроматофоры», которые содержат пигмент и имеют форму звездочки, украшенной длинными отростками.
«Вы можете думать об этом как о магистралях, по которым могут перемещаться пигменты», - говорит Рассел Лигон, биолог из Корнельского университета.
Эти пигменты затем взаимодействуют с другим типом клеток, называемым иридофором, который содержит отражающие кристаллы. Хамелеоны могут растягивать свои иридофоры, чтобы изменить длину волны и, следовательно, цвет отражаемого ими света. Отраженный свет от иридофоров работает вместе с пигментом в хроматофорах, создавая набор ярких синих, красных и оранжевых цветов, наблюдаемых у многих хамелеонов. (Узнайте больше о том, как хамелеоны меняют цвет.)
Два самца пантеры-хамелеона демонстрируют яркую оранжевую окраску, которая свидетельствует об агрессии.
Эта способность менять цвет может быть полезна в качестве маскировки, но хамелеоны в основном используют свои способности для других целей. Когда хамелеон спокойно отдыхает на ветке, его цвет может быть относительно зеленым и тусклым. Но в напряженных социальных ситуациях кожа хамелеонов натягивается, смещая их иридофоры и соответственно меняя цвет. Быстрые цветные показы особенно полезны среди самцов, ссорящихся из-за территории. Самцы хамелеонов с вуалью сигнализируют о своем темпераменте потенциальным соперникам, меняя тон, становясь ярче, чтобы сигнализировать об агрессии, и темнее, чтобы показать подчинение. По словам Лигона, короткая «битва» цветов может остановить дорогостоящую физическую ссору еще до ее начала.
Некоторые ракообразные и рыбы также могут быстро менять цвет. Австралийские крабы-скрипачи могут затемнить свой синий цвет примерно за 20 минут во время ухаживания или стресса, а маленькие рыбки, называемые каменными бычками, могут сделать свой цвет темнее или светлее менее чем за минуту, чтобы лучше слиться с окружающей их приливной заводью, избегая взглядов голодных куликов.
Супербыстрые чейнджеры
Другие животные научились изменять цвет в мгновение ока.
Хамелеоны, например, могут менять цвет с сине-зеленого на красный за полсекунды благодаря особому типу иридофора в их чешуе, который активируется реакцией на адреналин.
Самцы рифовых осьминогов, изображенные здесь, могут быстро менять цвет с белого на красный, чтобы сигнализировать самкам, что они готовы к спариванию.
Но головоногие моллюски, такие как осьминоги, кальмары и каракатицы, являются неоспоримыми мастерами быстрой смены цвета. Их содержащие пигмент хроматофоры напрямую контролируются их центральной нервной системой, говорит Уильям Гилли, биолог из Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета. У хамелеонов эти клетки меняют цвет по мере того, как в них перемещается пигмент, но головоногие могут фактически изменять форму самих клеток, вызывая молниеносные изменения цвета.
Кальмары и каракатицы могут мигать полосами волнистого пигмента, сигнализируя о том, что они готовы к спариванию, говорит Гилли. Демонстрации могут быть особенно впечатляющими у кальмаров Гумбольдта, которые мигают хроматофорами всего тела одновременно, мигая от бледно-красного до темно-красного со скоростью четыре раза в секунду..
Жуки-черепахи могут иметь самую поразительную систему быстрого изменения цвета из всех. Центральноамериканские жуки - гладкие, яйцевидные насекомые шириной с карандашный ластик - имеют прозрачную оболочку, которая содержит тонкие, сложенные друг в друга слои пластинок с очень маленькими канавками. Жук может заполнить эти бороздки красной жидкостью, благодаря которой пластины кажутся идеально гладкими, благодаря чему они становятся отражающими и приобретают металлический золотистый оттенок. Но если взволнован или спаривается, жук быстро сливает жидкость из борозд, разрушая иллюзию и демонстрируя ярко-красную пигментацию внизу.