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La physique dans le monde animal: les caméléons et leur couleur


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caméléons géorgiens nationaux sont des animaux très inhabituels. Ils se distinguent par le mode de nutrition, le système de vision et la capacité de changer la couleur du corps en fonction de divers facteurs. Auparavant, les scientifiques pensaient qu'un caméléon avait développé un moyen de se déguiser en environnement, se protégeant des prédateurs. En fait, la couleur de la peau d'un caméléon change en fonction de la température de l'air, de la lumière, de l'humeur et des processus physiologiques qui se produisent dans le corps (par exemple, la grossesse d'une femme).

Comment un animal change-t-il la couleur de sa peau? Les scientifiques ont depuis longtemps découvert que la raison en est les cellules pigmentaires appelées chromatophores. Ces cellules sont traduites du grec par «portant de la peinture». Le principe de leur travail est assez compliqué. Chacune de ces cellules contient des pigments dans le cytoplasme, qui permettent à la peau de l'animal de changer de couleur. Les principales cellules pigmentaires des caméléons sont les mélanocytes et les mélanophores, qui contiennent diverses modifications de la mélanine dans des organites spécifiques (mélanosomes). Ensuite, il y a les xanthophores, qui contiennent des caroténoïdes, des flavines et des ptéridines contenant des pigments d'une échelle de couleur allant du jaune au rouge.

Ces pigments sont placés dans d'autres organites, appelés ptérinosomes. Ils sont également à l'état libre, sous forme de gouttes, situés dans le cytoplasme. Il existe également des iridocytes ou des guanophores qui contiennent des cristaux de guanidine. Ces cristaux donnent une couleur argentée ou dorée. Les cristaux peuvent changer d'emplacement sous la pression et l'exposition à des composés chimiques . Avec une distance croissante entre eux, le spectre de la couleur réfléchie par la peau change également. Plus l'écart est élevé, plus le passage de la partie bleue du spectre au vert puis au rouge est important.



Comment ça marche?


La plupart des chromatophores sont situés dans la couche la plus profonde et la plus fibreuse de la peau de l'animal. Ces cellules contiennent des grains de pigment, comme mentionné ci-dessus. De plus, dans certains chromatophores, il y a plus de grains de pigments que dans d'autres. L'emplacement du pigment dans une telle cellule est également important. Il peut être réparti uniformément dans toute la cellule, peut être situé dans ses branches ou directement au centre. Une caractéristique du chromatophore est que les grains de pigment peuvent se déplacer à travers une telle cellule.


Source: National Georaphic

Si les processus des chromatophores sont réduits, les grains de pigments commencent à se concentrer au centre des cellules. Dans ce cas, la peau du caméléon est blanchâtre ou même jaune. Si les chromatophores sont répartis le long des branches du chromatophore, la peau acquiert une couleur sombre, parfois noire. Les nuances de couleur de la peau du caméléon sont déterminées par le mélange de pigments des deux couches. Les tons verts caractéristiques d'un animal apparaissent lorsque la lumière du soleil est réfractée dans la couche de surface. Des cristaux de guanidine sont distribués ici, qui réfractent les rayons. En conséquence, le caméléon peut changer rapidement de couleur, changeant les nuances de blanchâtre à orange. Fait intéressant, les changements ne peuvent capturer qu'une partie du corps du caméléon, mais peuvent affecter l'ensemble de son corps, du museau à l'extrémité de la queue. Les chromatophores, entre autres possibilités, «savent comment» changer la profondeurapparition dans la peau. Plus la profondeur du chromatophore est élevée, plus la peau est claire. Plus il est brillant - plus il est contrasté.



Pourquoi un caméléon change-t-il de couleur


De nombreux facteurs influencent cela. Leurs scientifiques sont divisés en deux groupes. Le premier groupe est des facteurs purement physiologiques, c'est la température ambiante, l'éclairage, l'humidité, la faim, la déshydratation, la douleur. Le deuxième groupe est celui des facteurs «émotionnels». Cela comprend la peur, le plaisir, la gêne et plus encore. Pendant la saison des amours, les caméléons mâles réagissent les uns aux autres, changeant de couleur pour devenir plus lumineux lorsque l'adversaire s'approche. Les femelles réagissent également, et une femelle gravide a une couleur différente d'une femelle ordinaire.

Il a déjà été dit plus haut que le camouflage n'est pas une priorité pour un caméléon. Mais il se trouve que le caméléon prend la couleur de l'endroit où il rampe. Cela ne se produit pas toujours, mais cela se produit souvent de cette façon. Et si vous endommagez le nerf optique de l'animal, il perdra la capacité de changer de couleur. Depuis de nombreuses années, les scientifiques ont mené de nombreuses expériences avec des caméléons. Un grand nombre d'observations ont été faites. Parmi eux, les plus intéressants sont les suivants:

  • Un caméléon avec un nerf optique endommagé perd sa capacité à changer de couleur. Si le nerf est endommagé dans l'un des yeux, la peau du côté correspondant du corps de l'animal s'éclaircit;
  • Si la moelle épinière du caméléon est irritée par le courant, le corps s'éclaircit; si la moelle épinière est enlevée, la peau s'assombrit;
  • Si le caméléon est euthanasié à l'éther, l'animal s'éclaircit, si la même opération est effectuée au chloroforme, le corps de l'animal s'assombrit;
  • Si le nerf optique central est irrité par le courant, le corps du caméléon s'assombrit.



Les scientifiques qui étudient les caméléons ont suggéré que la couleur de la peau du caméléon est contrôlée par deux types de centres dans le système nerveux central du caméléon. Le premier type peut être appelé "volontaire", le second est purement automatique. Le deuxième type de centres prend en charge le système de changement de couleur dans une certaine tonalité. Ces centres sont influencés par les centres «volontaires», qui suppriment l'action des centres automatiques. Les premiers provoquent un assombrissement, les seconds provoquent un blanchiment de la peau.

Source: https://habr.com/ru/post/fr399825/

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