Physik in der Tierwelt: Chamäleons und ihre Farbe
Quelle: National GeoraphicChameleons sind sehr ungewöhnliche Tiere. Sie zeichnen sich durch die Art der Ernährung, das Sichtsystem und die Fähigkeit aus, die Körperfarbe in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren zu ändern. Zuvor glaubten Wissenschaftler, dass ein Chamäleon einen Weg entwickelt, sich als Umwelt zu tarnen und sich vor Raubtieren zu schützen. Tatsächlich ändert sich die Hautfarbe eines Chamäleons in Abhängigkeit von Lufttemperatur, Licht, Stimmung und physiologischen Prozessen im Körper (z. B. Schwangerschaft einer Frau).Wie verändert ein Tier die Hautfarbe? Wissenschaftler haben vor langer Zeit herausgefunden, dass der Grund in Pigmentzellen liegt, die als Chromatophore bezeichnet werden. Diese Zellen werden aus dem Griechischen als „lacktragend“ übersetzt. Das Prinzip ihrer Arbeit ist ziemlich kompliziert. Jede solche Zelle enthält Pigmente im Zytoplasma, die es der Haut des Tieres ermöglichen, ihre Farbe zu ändern. Die Hauptpigmentzellen von Chamäleons sind Melanozyten und Melanophore, die verschiedene Modifikationen von Melanin in bestimmten Organellen (Melanosomen) enthalten. Dann gibt es Xanthophore, die Carotinoide, Flavine und Pteridine enthalten, die Pigmente einer Farbskala von gelb bis rot enthalten.Diese Pigmente werden in andere Organellen eingebracht, die Pterinosomen genannt werden. Sie befinden sich auch in einem freien Zustand in Form von Tropfen, die sich im Zytoplasma befinden. Es gibt auch Iridozyten oder Guanophore, die Guanidinkristalle enthalten. Diese Kristalle haben eine silberne oder goldene Farbe. Kristalle können sich unter Druck und unter Einwirkung chemischer Verbindungen verändern . Mit zunehmendem Abstand ändert sich auch das von der Haut reflektierte Farbspektrum. Je größer die Lücke ist, desto höher ist die Verschiebung vom blauen Teil des Spektrums nach grün und dann nach rot.
Wie funktioniert es
Die meisten Chromatophore befinden sich in der tiefsten und faserigsten Schicht der Tierhaut. Diese Zellen enthalten Pigmentkörner, wie oben erwähnt. Darüber hinaus gibt es in einigen Chromatophoren mehr Pigmentkörner als in anderen. Die Position des Pigments in einer solchen Zelle ist ebenfalls wichtig. Es kann gleichmäßig in der Zelle verteilt sein, sich in seinen Zweigen oder direkt in der Mitte befinden. Ein Merkmal des Chromatophors ist, dass sich Pigmentkörner durch eine solche Zelle bewegen können.
Quelle: National GeoraphicWenn die Prozesse der Chromatophore reduziert werden, beginnen sich die Pigmentkörner im Zentrum der Zellen zu konzentrieren. In diesem Fall sieht die Haut des Chamäleons weißlich oder sogar gelb aus. Wenn die Chromatophore entlang der Zweige des Chromatophors verteilt sind, erhält die Haut eine dunkle, manchmal schwarze Farbe. Die Farbtöne der Haut des Chamäleons werden durch Mischen der Pigmente beider Schichten bestimmt. Für ein Tier charakteristische Grüntöne entstehen, wenn das Sonnenlicht in der Oberflächenschicht gebrochen wird. Hier sind Guanidinkristalle verteilt, die die Strahlen brechen. Infolgedessen kann das Chamäleon schnell seine Farbe ändern und die Schattierungen von weißlich nach orange ändern. Interessanterweise können Änderungen nur einen Teil des Körpers des Chamäleons erfassen, aber den gesamten Körper von der Schnauze bis zur Schwanzspitze betreffen. Chromatophore „wissen unter anderem“, wie man die Tiefe verändertVorkommen in der Haut. Je höher die Tiefe des Chromatophors ist, desto blasser ist die Haut. Je heller - desto kontrastreicher ist es.Warum ändert ein Chamäleon seine Farbe?
Viele Faktoren beeinflussen dies. Ihre Wissenschaftler sind in zwei Gruppen unterteilt. Die erste Gruppe sind rein physiologische Faktoren, dies sind Umgebungstemperatur, Beleuchtung, Luftfeuchtigkeit, Hunger, Dehydration, Schmerzen. Die zweite Gruppe sind „emotionale“ Faktoren. Dies beinhaltet Angst, Vergnügen, Ärger und mehr. Während der Paarungszeit reagieren männliche Chamäleons aufeinander und ändern ihre Farbe zu heller, wenn sich der Gegner nähert. Frauen reagieren ebenfalls und eine schwangere Frau hat eine andere Farbe als eine normale Frau.Es wurde bereits oben gesagt, dass Tarnung für ein Chamäleon keine Priorität hat. Aber so kam es, dass das Chamäleon die Farbe des Ortes annimmt, auf dem es kriecht. Dies passiert nicht immer, aber oft so. Und wenn Sie den Sehnerv des Tieres schädigen, verliert es die Fähigkeit, die Farbe zu ändern. Seit vielen Jahren führen Wissenschaftler viele Experimente mit Chamäleons durch. Eine große Anzahl von Beobachtungen wurde gemacht. Unter ihnen sind die interessantesten die folgenden:- Ein Chamäleon mit einem beschädigten Sehnerv verliert seine Fähigkeit, seine Farbe zu ändern. Wenn der Nerv in einem der Augen geschädigt ist, hellt sich die Haut auf der entsprechenden Seite des Tierkörpers auf.
- Wenn das Rückenmark des Chamäleons durch Strom gereizt wird, hellt sich der Körper auf, wenn das Rückenmark entfernt wird, verdunkelt sich die Haut.
- Wenn das Chamäleon mit Äther eingeschläfert wird, hellt sich das Tier auf, wenn der gleiche Vorgang mit Chloroform durchgeführt wird, verdunkelt sich der Körper des Tieres;
- Wenn der zentrale Sehnerv durch Strom gereizt wird, verdunkelt sich der Körper des Chamäleons.
Wissenschaftler, die Chamäleons untersuchen, haben vorgeschlagen, dass die Hautfarbe von Chamäleons durch zwei Arten von Zentren im Zentralnervensystem des Chamäleons gesteuert wird. Der erste Typ kann als "willensstark" bezeichnet werden, der zweite ist rein automatisch. Die zweite Art von Zentren unterstützt das Farbwechselsystem in einem bestimmten Ton. Diese Zentren werden von "willkürlichen" Zentren beeinflusst, die die Wirkung automatischer Zentren unterdrücken. Ersteres verursacht eine Verdunkelung, letzteres ein Bleichen der Haut.Source: https://habr.com/ru/post/de399825/
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