变色龙是如何根据环境改变自身颜色的?

变色龙是如何根据环境改变自身颜色的?

赵泠,莱布尼茨工作室监事会主席

没那么“根据”。

变色龙的“默认颜色[1]”被自然选择塑造为和长期生活的环境相匹配[2],可以在相当狭窄的范围内调节色调和亮度,改善在长期生活的环境里的伪装效果。

变色龙的大幅度变色通常需要数分钟或更久,变色最快的物种也需要约 20 秒,其发生主要取决于温度和情绪,可以在阳光下变深色来多吸热、向同类展示特定颜色和模式来交流(威慑、求偶[3])。这种变色能力不是用来伪装,其主要优点是在不需要向同类展示时可以改成别的颜色,不必长时间背着对捕食者和猎物来说显眼的颜色。

历史上,人们发现变色龙有时候会大幅度变色,又发现一些变色龙的颜色和树叶、树皮等相似,自作主张地幻想“变色龙可以大幅改变颜色来融入周围环境”。其实,你将变色龙拿到与体色不同的特定颜色、花纹的背景板上,就会发现它们不会变成这些颜色、花纹来融入背景。

你对它讲“快给我变”是没用的。

另外,健康状况欠佳的变色龙一般保持默认颜色,即使被放在颜色明显不同、更容易被袭击的环境里也一样。

一些研究支持社会信号(同类间互动用)承受的选择推动了变色龙变色能力的演化[4]。相比之下,头足类动物可以在一定程度上融入背景,其变色能力的演化主要由伪装功能承受的选择推动。

变色龙的变色原理也和人们过去以为的“几种色素细胞膨胀、收缩”不同:

变色龙的皮肤有两层细胞和变色相关,靠外的一层含有固定的色素,靠内的一层包含大量鸟嘌呤纳米晶体,神经信号刺激内层的细胞会让其增加纳米晶体间的距离来反射红光、橙光,从而让变色龙的相应部位从默认的较暗颜色变成在人看来更鲜艳的颜色。