Når de fleste mennesker tænker på farveskift, tænker de på blæksprutter eller kamæleoner – men evnen til hurtigt at skifte farve er overraskende udbredt.
Mange arter af krebsdyr, insekter, blæksprutter (blæksprutter, blæksprutter, blæksprutter og deres slægtninge), frøer, øgler og fisk kan skifte farve.
De har alle én ting til fælles: de er ektotermer (dyr, der ikke kan generere deres egen kropsvarme på samme måde som pattedyr og fugle), og kun ektotermer har de specialiserede celler, der gør det muligt at skifte farve.
Se de første 20 sekunder af videoen nedenfor – du vil blive overrasket:
Farveændring hos dyr produceres ved refleksion og spredning af lys fra celler og væv og ved absorption af lys fra kemiske pigmenter i celler i huden.
I ektotermer kaldes celler, der indeholder pigmenter, chromatofore og er i høj grad ansvarlige for at generere hud- og øjenfarve.
Vertebraternes farveskiftere
I vertebraternes ektotermer (såsom frøer, øgler og fisk) findes der tre hovedtyper af chromatofore:
- xanthophorer, som indeholder gulrøde pigmenter
- iridophorer, der indeholder farveløse stakke af krystaller eller plader, der reflekterer og spreder lys for at frembringe nuancer som f.eks. blåtoner, hvid og ultraviolet
- melanophorer, som indeholder sort melaninpigment
Melanophorerne spiller en afgørende rolle i farveskiftet.
De er store, stjerneformede celler med lange “arme” (dendritter), der strækker sig ud mod hudens overflade.
Farveskiftet sker på grund af bevægelsen af “pakker” af melaninpigment (melanosomer) i melanophorerne.
Når melaninpigmentet er aggregeret i cellens centrum, fremstår huden meget bleg, mens dyret fremstår mørkt, når det er spredt gennem melanophorernes arme mod hudoverfladen.
Da melanophorernes arme strækker sig mellem og over de andre typer kromatofore (der genererer gule, røde, blå osv.), kan varierende grad af spredning af melanin skjule eller afsløre disse kromatofore og derved variere dyrets farve.
Farveændring kan også forekomme på grund af ændringer i afstanden mellem stablerne af plader eller krystaller i iridophorerne, hvilket ændrer den måde, de reflekterer og spreder lyset på, og dermed deres farve.
Tricks fra blæksprutter
I blæksprutter er de strukturer, der kaldes chromatophorer, meget anderledes end hos hvirveldyr.
Kromatophorer hos blæksprutter indeholder en pigmentfyldt sæk, der er omgivet af radiale muskelfibre.
Disse muskler trækker sig sammen for at ændre størrelsen og formen af den pigmentfyldte sæk (f.eks. tynd, flad skive vs. lille kugle), hvilket resulterer i det næsten øjeblikkelige og dramatiske farveskift.
Under kromatophorerne hos blæksprutter ligger to andre celletyper:
- iridophorerne, som er meget lig iridophorerne hos hvirveldyr
- leucophorerne, som fremstår hvide
Når pigmentposerne trækker sig sammen, afsløres disse andre celler, hvilket ændrer de farver, vi ser.
Så selv om farveskift hos blæksprutter og kamæleoner begge involverer kromatophorer, er kromatophorerne meget forskellige strukturer, og det samme gælder mekanismen for farveskiftet.
I kamæleoner sker farveskiftet på grund af pigmenternes bevægelse i kromatophorerne, mens det i blæksprutter sker på grund af muskelstyrede “kromatophororganer”, der ændrer formen af pigmentposerne.
Tryk på aftrækkeren
Hurtige farveændringer kan ske på grund af forskellige “udløsere”, herunder temperatur eller lys (en refleksreaktion via lysfølsomme receptorer i huden).
Det er derfor, at kamæleoner er meget blege om natten, når de sover, men bliver mørke, så snart en lommelygte skinner på dem (og kun på den side, hvor lyset skinner på dem).
Det vigtigste er, at dyr skifter farve som reaktion på deres omgivelser (herunder variationer i baggrundsfarve, tilstedeværelse af rovdyr, artsfæller eller rivaler).
De skal vurdere deres omgivelser, så de ved, hvilken farve de skal skifte til.
Informationer om et dyrs omgivelser (fra sanserne) behandles af hjernen, og hjernen sender signaler direkte eller via hormoner til kromatophorerne.
Alle skifter
Farveskift er en meget nyttig evne.
Da farveskiftende dyr ikke kan generere deres egen kropsvarme, kan farveskift hjælpe dyrene til at regulere deres kropstemperatur.
Så når det er koldt, kan et firben være mørkt, fordi mørke farver absorberer mere varme, mens et firben kan blive meget bleg, når det er varmt, fordi lyse farver reflekterer varmen.
Men de to vigtigste funktioner ved farveskift er måske camouflage og kommunikation.
Farveskift gør det muligt for dyrene at blinke med lyse farver for at advare rivaler eller tiltrække partnere, mens de på andre tidspunkter forbliver camouflerede.
Hanerne af kæmpeblæksprutter bruger bevægelige bølger af sorte og hvide striber i aggressions- og kurtiseringsoptrin (se videoen ovenfor), mens kamæleoner viser et imponerende udvalg af iøjnefaldende farvemønstre.
Men når de ikke kommunikerer med hinanden, er de fremragende camoufleret.
Farveskift giver en uovertruffen fleksibilitet, hvilket måske er grunden til, at vi finder det så fascinerende.