A legtöbb embernek a színváltoztatásról a polipok vagy a kaméleonok jutnak eszébe – de a gyors színváltoztatás képessége meglepően elterjedt.
A rákfélék, rovarok, fejlábúak (tintahalak, tintahalak, polipok és rokonaik), békák, gyíkok és halak számos faja képes színt változtatni.
Egy dolog közös bennük: ektotermek (olyan állatok, amelyek az emlősökhöz és madarakhoz hasonlóan nem képesek saját testhőt termelni), és csak az ektotermek rendelkeznek a színváltozást lehetővé tevő specializált sejtekkel.
Nézze meg az alábbi videó első 20 másodpercét – eldobja az agyát:
A színeződés az állatokban a fény sejtek és szövetek általi visszaverődése és szóródása, valamint a fénynek a bőr sejtjeiben lévő kémiai pigmentek általi elnyelése révén jön létre.
Az ektotermákban a pigmenteket tartalmazó sejteket kromatofóráknak nevezik, és nagyrészt ők felelősek a bőr és a szem színének kialakításáért.
Színváltók a gerinceseknél
A gerinces ektotermákban (például békák, gyíkok és halak) három fő kromatofóratípus létezik:
- xantofórák, amelyek sárga-vörös pigmenteket tartalmaznak
- iridofórák, amelyek színtelen kristályok vagy lemezkék halmazokat tartalmaznak, amelyek visszaverik és szórják a fényt, hogy olyan árnyalatokat hozzanak létre, mint a kék, fehér és ultraibolya
- melanofórák, amelyek fekete melanin pigmentet tartalmaznak
A melanofórák döntő szerepet játszanak a színváltozásban.
Nagyméretű, csillagszerű sejtek, hosszú “karokkal” (dendritekkel), amelyek a bőr felszíne felé nyúlnak.
A színváltozás a melanin pigment “csomagjainak” (melanoszómák) a melanofórákon belüli mozgása miatt következik be.
Ha a melaninpigment a sejt közepén aggregálódik, a bőr nagyon sápadtnak tűnik, míg ha a melanofórák karjai között a bőrfelszín felé szétszóródik, az állat sötétnek tűnik.
Mivel a melanofórák karjai a más típusú kromatofórák közé és fölé nyúlnak (sárgákat, vöröseket, kékeket stb. generálva), a melanin szóródásának mértékét változtatva elrejthetjük vagy felfedhetjük ezeket a kromatofórákat, így változtatva az állat színét.
A színváltozás az iridofórokban lévő lemezkék vagy kristályok halmazainak távolságának változása miatt is bekövetkezhet, ami megváltoztatja a fény visszaverődését és szóródását, és ezáltal a színüket.
A fejlábúak trükkjei
A fejlábúaknál a kromatofóráknak nevezett szerkezetek nagyban különböznek a gerincesekétől.
A fejlábúak kromatofórái egy pigmenttel teli zsákot tartalmaznak, amelyet sugárirányú izomrostok vesznek körül.
Ezek az izmok összehúzódnak, hogy megváltoztassák a pigmenttel teli zsák méretét és alakját (pl. vékony, lapos korong vs. kis gömb), ami a szinte azonnali és drámai színváltozást eredményezi.
A kromatofórák mögött a fejlábúaknál két másik sejttípus található:
- iridofórák, amelyek nagyban hasonlítanak a gerincesek iridofóráihoz
- leukofórák, amelyek fehérnek tűnnek
Amikor a pigmentzsákok összehúzódnak, ezek a többi sejt feltárul, megváltoztatva az általunk látott színeket.
Noha tehát a színváltás a fejlábúaknál és a kaméleonoknál egyaránt a kromatofórákat érinti, a kromatofórák nagyon különböző szerkezetek, ahogy a színváltás mechanizmusa is.
A kaméleonoknál a színváltás a pigmentek kromatofórákon belüli mozgása miatt történik, míg a fejlábúaknál a színváltás a pigmentzsákok alakját megváltoztató, izmok által vezérelt “kromatofórák szervei” miatt történik.
Húzd meg a ravaszt
A gyors színváltozás különböző “ravaszok” hatására következhet be, beleértve a hőmérsékletet vagy a fényt (reflexes válasz a bőr fényérzékeny receptorain keresztül).
Ez az oka annak, hogy a kaméleonok éjszaka, alvás közben nagyon sápadtak, de amint rájuk világítanak egy zseblámpával (és csak azon az oldalon, amelyre a fény világít) elsötétülnek.
A legfontosabb, hogy az állatok a környezetükre (beleértve a háttér színének változását, a ragadozók, társak vagy riválisok jelenlétét) reagálva változtatják a színüket.
Az állatoknak fel kell mérniük a környezetüket, hogy tudják, milyen színre kell váltaniuk.
Az állat környezetéről (az érzékszervekből származó) információkat az agy dolgozza fel, és az agy közvetlenül vagy hormonokon keresztül jeleket küld a kromatofóráknak.
Minden változik
A színváltás nagyon hasznos képesség.
Mivel a színváltó állatok nem képesek saját testhőt termelni, a színváltás segíthet az állatoknak testhőmérsékletük szabályozásában.
Így, ha hideg van, a gyík sötét színű lehet, mert a sötét színek több hőt nyelnek el, míg ha meleg van, a gyík nagyon sápadt lehet, mert a világos színek visszaverik a hőt.
De a színváltás talán két legfontosabb funkciója az álcázás és a kommunikáció.
A színváltás lehetővé teszi az állatok számára, hogy a riválisok figyelmeztetésére vagy a társak vonzására élénk színekkel villogjanak, míg máskor álcázva maradnak.
A hím óriástintahalak fekete és fehér csíkok mozgó hullámait használják agresszív és udvarlási megnyilvánulásaikban (lásd a fenti videót), míg a kaméleonok a feltűnő színminták lenyűgöző választékát mutatják.
Mégis, amikor nem kommunikálnak egymással, kiválóan álcázzák magukat.
A színváltás páratlan rugalmasságot tesz lehetővé, és talán ezért is találjuk olyan lenyűgözőnek.