Австралийские ученые нашли подтверждение того, что хамелеоны развивали свои способности к изменению цвета вовсе не для того, чтобы сливаться с окружающей обстановкой. По их мнению, их работа свидетельствует скорее об обратном — меняя окраску, хамелеоны стремились привлечь внимание к собственной персоне. Работа учёных опубликована в последнем выпуске PLoS Biology.
Способность хамелеонов менять свой окрас, имитируя краски окружающей среды, так знаменита, что само название этих пресмыкающихся стало именем нарицательным. Среди полутора сотен видов хамелеонов встречаются как те, чья способность менять окраску ограничивается относительно узким диапазоном оттенков коричневого цвета, так и те, кто легко окрашивается в зелёные, голубые и даже оранжевые тона. Если бы наши глаза видели в ультрафиолете, благодаря хамелеонам мы бы могли полюбоваться и ультрафиолетовыми рептилиями.
Хамелеоны (Chamaeleontidae) – ящерицы длиной от 4 см до 60 см (Chamaeleo oustaleti с Мадагаскара). Известно 6 родов, объединяющих около 150 видов. Более половины всех видов обитает в Африке, включая остров Мадагаскар, они являются эндемиками этого материка. Хамелеонов можно найти в Индии, на Цейлоне, в Малой Азии, Аравии, некоторые виды есть даже в Южной Европе. Хамелеон обыкновенный встречается на севере Африки, в Испании и на некоторых островах восточной части Средиземного моря. В настоящее время хамелеонов выделили в самостоятельный подотряд, который иногда называют червеязычным.
Хамелеоны обитают в дикой природе в странах с теплым климатом. С наступлением охолодания хамелеоны впадают в спячку. Большую часть своей жизни хамелеоны проводят на деревьях. Именно цвет листвы, коры и другой древесной «обстановки» наиболее близок к естественному окрасу кожи хамелеонов. Это может быть (в зависимости от вида) зеленый, бежевый, светло-коричневый. Самка от самца не сильно отличается по цвету. Жить среди древесных зарослей хамелеонам помогает длинный хвост. У некоторых видов он к тому же закручивается спиралью. С помощью этого приспособления хамелеон зацепляется за ветки, что значительно облегчает жизнь рептилии. На землю животные спускаются во время размножения или в период спячки. Лишь 2-3 вида ведут наземный образ жизни.
Питаются хамелеоны насекомыми. Карауля добычу, они проводят неподвижно несколько часов на дереве. Неподвижны они только с виду: на самом деле за всем окружающим следят два огромных глаза, которые постоянно вращаются из стороны в сторону. Это совсем не обычные маленькие черные бусинки, как у ящериц.
Органы зрения хамелеонов построены так, что они как будто вылезают из орбит. Кроме того, эти выпуклые глаза вращаются независимо друг от друга. Это помогает хамелеону охватить своим зрением как можно более пространства, а значит и больше добычи. Наиболее крупные виды могут питаться не только насекомыми, но и мелкими позвоночными.
Изменение окраски хамелеонов связано с особенностями строения их покровов. В наружном – волокнистом и более глубоком слое собственно кожи заключены хроматофоры – разветвленные клетки с находящимися в них зернами темно-коричневого, красноватого и желтого пигмента. При сокращении отростков хроматофоров пигментные зерна концентрируются в центре клеток и кожа выглядит беловатой или желтой. Когда же темный пигмент сосредоточивается в волокнистом слое кожи, она приобретает темную, почти черную окраску. Появление различных оттенков вызывается сочетанием пигментов обоих слоев.
Зеленые тона дополнительно возникают в результате преломления лучей в поверхностном слое, содержащем множество сильно преломляющих свет кристаллов гуанина. В результате окраска может быстро меняться от беловатой и оранжевой, через желтую и зеленую до пурпуровой, темно-коричневой и черной, причем эти изменения могут захватывать как все тело, так и отдельные его части и сопровождаться появлением и исчезновением различного рода полос и пятен.
Изменения окраски происходят под действием как внешних раздражителей – изменения температуры, света и влажности, так и в результате голода, испуга, жажды, раздражения и так далее.
Хотя подавляющее большинство населения уверено в том, что изменение окраски призвано помочь хамелеонам спрятаться от хищников, ученые рассматривают две гипотезы развития подобной способности.
В соответствии с защитной, или криптической гипотезой, появившаяся в результате естественного отбора способность менять окраску действительно позволяла хамелеонам лучше соответствовать цвету окружающей среды и эффективно маскироваться от хищников.
Альтернативная гипотеза подразумевает, что изменение окраски способствовало облегчению социальной коммуникации среди особей одного вида. Согласно этим представлениям, мгновенное окрашивание в другой цвет или появление яркого узора призвано привлекать внимание других хамелеонов; при этом в обычном состоянии они могут сохранять защитную окраску.
Выяснить, какая точка зрения верна, Деви Стюарт-Фокс и Аднан Муссалли из Мельбурнского университета решили на роде брадиподионов (Bradypodion). Брадиподионы обитают в южной части Африки на обширной территории, включающей как луга, так и тропические ливневые леса. Среди представителей рода встречаются самые разнообразные типы изменения окраски, а эволюционные отношения между видами, входящими в этот род, хорошо известны.
или медленноногие хамелеоны (Bradypodion) – род хамелеонов, обитающих в юго-восточной Африке. Иногда их определяют в группу южноафриканских карликовых хамелеонов.
Наиболее известен пестрый горный хамелеон (Bradypodion pumilum), который относится к числу яйцеживородящих, и живет в Южной Африки и Намибии. Он успешно разводится в неволе и стал объектом бесконечных экологических исследований. Небольшой по величине (18 см), пестрый горный хамелеон считается одним из «долгожителей» (5 лет).
Другой представитель рода – хамелеон Фишера (Bradypodion fischeri) – достигает длины 40 см, причем почти половина приходится на хвост. Самки этого вида несколько менее крупные. И если рисунок на теле отдельных экземпляров различается, то основные цветовые тона окраски одни и те же. Окраска животных этого вида включает широкий спектр цветовых тонов: от белого, желтого и зеленого (от светло-зеленого до оливково-зеленого) до серого, коричневого и черного. Окраска самок содержит менее выраженный зеленый цвет и желтый рисунок. Наиболее заметным признаком этого вида хамелеонов является сильно сплющенные по бокам выросты на рыле животного, достигающие у самцов 20 мм в длину. У самок длина этих выростов не превышает 10 мм, они могут и вовсе отсутствовать. На спине B. fischeri находится гребень из конических чешуек, тянущийся у самцов до хвоста, а у самок заканчивающийся в первой трети туловища животного. Тело животного неравномерно покрыто относительно крупной чешуей. Обитает этот хамелеон в Восточной Африке (Танзания, Кения) и населяет там кустарники и небольшие деревья на опушках лесов на высотах около 800 - 1700 м.
Всего известные 24 вида:
Bradypodion adolfifriderici
Bradypodion caffer
Bradypodion carpenteri
Bradypodion damaranum
Bradypodion dracomontanum
Bradypodion excubitor
Bradypodion fischeri
Bradypodion gutturale
Bradypodion karrooicum
Bradypodion melanocephalum
Bradypodion mlanjense
Bradypodion nemorale
Bradypodion occidentale
Bradypodion oxyrhinum
Bradypodion pumilum
Bradypodion setaroi
Bradypodion taeniabronchum
Bradypodion tavetanum
Bradypodion tenue
Bradypodion thamnobates
Bradypodion transvaalense
Bradypodion uthmoelleri
Bradypodion ventrale
Bradypodion xenorhinum
Сопоставив полученные результаты с известными данными об особенностях зрения как самих хамелеонов, так и охотящихся на них птиц, авторы смогли установить, насколько заметными для тех и других могут быть мгновенные изменения окраски рептилий.
Выяснилось, что способность резко изменять окраску обусловлена необходимостью обеспечить ясно распознаваемые другими хамелеонами социальные сигналы. Зрение птиц слишком медленно, чтобы заметить перемены.
«Если самец хамелеона бросает вызов сопернику, обе особи начинают демонстрировать самые яркие и заметные окраски из своего арсенала», — рассказал Стюарт-Фокс в интервью BBC. По его словам, красочный поединок продолжается до тех пор, пока одна из сторон не признает победу противника. Проигравший принимает тёмную окраску, которая свидетельствует о покорности и является своего рода просьбой к сопернику: «Не бей меня».
Яркие мгновенные всполохи, окрашивающие бока хамелеона в момент общения с сородичами, длятся всего несколько миллисекунд. По словам учёных, птицы просто не способны заметить этих изменений.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"picsrc": "Агрессивная (слева) и покорная окраска хамелеонов трёх видов и спектр отражённого ими естественного света. На графиках по горизонтальной оси отложена длина волны света в нм, по вертикальной - коэффициент отражения в процентах // plosjournals.org",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_2612798_i_3"
}
Но могут ли выполнять коммуникативную функцию лишь быстрые перемены, а сама возможность менять окраску проистекать из желания спрятаться?
Учёные дают отрицательный ответ.
Дело в том, что зависимости между количеством сменяемых хамелеонами окрасок и разнообразием цветового фона среды их естественного обитания найти также не удалось. Если бы способность кардинально изменять цвет нужна была хамелеонам для маскировки, то чемпионы по изменчивости обитали бы в местах с самым ярким ландшафтом, а среда обитания их родственников со скудным набором окрасок отличалась бы унылым однообразием.
Авторы исследования допускают, впрочем, что первоначально способность незначительно изменять цвет могла иметь защитную функцию, а также способствовать терморегуляции тела. Однако умение кардинально менять цвет появилось именно благодаря необходимости общения с себе подобными с помощью четко различимых сигналов.
