【轻科普】变色龙最鲜为人知的3个真相! |
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关注公众号Arthur的辟谣教室,了解更多科普咨询 关于变色龙的话题我很久之前就想聊了,但是因为各种原因被搁置。我很久以前就对变色龙产生了极大的兴趣,最早是在本科选野生动物这门课时,分享过关于七彩变色龙的话题。但当时提到的“七彩变色龙不同区域”的问题,在那个时候学术上还没有得到解决。然后一直到最近我在Wildlife Husbandry & Utilization 这门课上做展示时跟教授和同学分享了一个变色龙用体色变化来交流的话题,又把这个“老朋友”给请了出来。 上一次我们聊蓝色的时候提到爬行动物中也存在蓝色,而变色龙是一个特殊的存在。所以这一次我想将一直以来我自己的疑惑以及关于变色龙的问题都分享出来,希望能让大家了解这个有趣的生物。 由于部分朋友反应我写的东西会稍显难懂,所以我将这篇文章提到的内容做一个简单的提纲,以便能够初步理解并帮助阅读。本文约3300字,多图,建议阅读时间5-8分钟,其中包括但不限于: 关于豹纹(七彩)变色龙的介绍; 变色龙能够变色的原因; 几个变色龙的常见问题; 拥有“七彩”的七彩变色龙 颜色丰富的七彩变色龙众所周知,避役科的变色龙(chameleon)因近乎夸张的变色能力而得名。而我们普遍认为能够变换各种颜色的是豹纹变色龙(Furcifer pardalis),即常说的七彩变色龙,英文名是Panther Chameleon。 主要分布在马达加斯加岛海拔150-550m间的原始森林,那里环境潮湿,光照丰富。七彩属于中大型变色龙,雄性体长可达51cm。存在性别二态性,雌性跟雄性颜色体型等相差较大。当然变色龙除了变换颜色以外: 1、两侧的眼睛能够360的旋转,视野非常广阔; 2、舌头很长,弹射捕食; 3、脚也很有特点,对趾足,能很牢固的抓住枝干。 灵活的眼睛加长的舌头对趾足七彩变色龙只在马达加斯加岛上分布,由于地理位置的不同,分布在岛不同区域的七彩有着不同的主要颜色,分别按照发现的地名来命名(音译),有名的比如 : 安比卢贝(Ambilobe) 彩虹般的颜色十分艳丽诺西贝(NosyBe) 蓝色系诺西米特西欧(Nosy Mitsio) 黄色系安卡拉米(Ankaramy) 红色系就是说不同区域的七彩变色龙本身的体色就存在区别,而他们的变色能力是不一样的。那他们的分布和变色有什么关联呢?
这个问题困扰了很多年,因为之前科学家一直无法解释这个现象。 马达加斯加岛 半岛图图为马达加斯加岛上半部分岛图,是主要分布七彩变色龙的区域。 这张图可以直观的看出七彩变色龙的分布(灰色区域),不同的颜色点代表变色龙不同种群。由于变色龙存在性别二态性,即雄性跟雌性之间外表差异较大,于是通过对各个区域的大量雄性样本分析发现,它们的线粒体和细胞核DNA存在差异(线粒体单倍型存在差异)。 导致这样的差异的原因可能包括: 地理因素:河流,丛林的天然地域屏障减少了变色龙之间的接触和交流; 行为偏好:变色龙在挑选配偶时会有特别的颜色或形态上的偏好。 并且从变色龙的习性上我们也能做出一些分析:变色龙习惯性的躲在高出的树叶间,这让它们有安全感。良好的视野可以帮助捕食,因此它们一般很少到陆地上行动。它们的行动缓慢,总感觉懒洋洋的,这也是导致不同区域的变色龙接触比较少的原因。 在长期“隔离”状态下的变色龙缺少接触和繁殖的机会,最终导致了生殖隔离。因此在2015年,七彩变色龙被从基因角度根据地域被建议划分为十一个物种【1】。 这从生物学角度来说意义重大,一般而言,同一物种在地理分布上划分明显、形态特征有所差异被定义为亚种。而进一步的隔离导致的生殖隔离将会被发展成新的物种。而七彩直接“越过”了亚种的概念成为十一个新的物种。 与此同时,为了更好的区别各地七彩变色龙(形态十分相近),从外观颜色上归纳出了一套可以基本辨别七彩变色龙不同产地的方法: 七彩变色龙辨别方法若满足体色是白/灰/明亮的红棕色,并且背部竖纹是红或棕色则是C1类,属于东海岸或Nosy Boraha; 不满足1,若嘴唇后侧亮黄色,前侧白/蓝;眼睑是绿色或红/绿。满足则是A类,眼睑绿分布于Nosy Komba(西北海岛),眼睑红/绿分布于西北海岸以及Nosy Be(西北海岛); 不满足2,则属于B和C2类,分布于北边或者东北海岸。(请参考分布图) 这为饲养和繁殖变色龙提供了很好的参考和建议。 变色龙变色的秘密 一开始,人们认为变色龙会变色的原因是因为它们的皮肤下的不同的色素细胞来控制的。具体解释是:变色龙皮肤有三层色素细胞,最深层主要是黑色素,其中黑色素可与上一层细胞相互交融;中间层的鸟嘌呤细胞主要调控暗蓝色素;最外层细胞则主要是黄色素和红色素。它们通过神经调控机制,会在外界刺激下会使色素在各层之间交融变换,实现变色龙身体颜色的多种变化。这个说法使用了很多年,这使得携带色素的细胞器有着特别的功效。一直到2015年,对于变色龙最新的研究才将细胞色素相互交融的说法推翻。 我们上回说到,生物界中大多数的蓝色都是结构色,物体表面的复杂结构改变了光的轨迹从而反射出蓝色。 同样的道理,变色龙不仅能显示出蓝色,它体内的表层的虹色细胞生成的大量鸟嘌呤晶体能在神经刺激下收缩舒张来改变晶体体积,从而改变了光,反射出丰富的颜色【2】。 c表示变色龙皮肤下不同的细胞层;d展示了表层虹色细胞层中的鸟嘌呤晶体收缩的3D建模;e是深层虹色细胞图示。ep:上皮细胞(epidermis);S-irid: 表层虹色细胞(superficialridophores);D-irid:深层虹色细胞(deep ridophores)如果你只知道了它们的变色原因那这篇科普就显得浅显了! 更有趣的是D-irid。大多数的变色龙的生活区域都属于光照丰富的地区,而深层的虹色细胞其实仍旧需要更多的光线,尤其是接近红外线范围的光。虽然深层的虹色细胞被发现不具备改变颜色的能力,但这两层细胞膜为豹纹变色龙对抗炎热和热辐射有着至关重要的最用。
能变色的“龙” 龙在西方跟东方的理解有些差异。东方人理解的龙是汉族等东亚地区的一个符号,更具有神话色彩,是一个“九不像“。而西方的龙,dragon,可以理解为一种大蜥蜴。变色龙本来就是翻译而来的名字,因为严格意义上来说,除了避役科的变色龙,很多蜥蜴都能变色。虽然变色能力不强,但改变体色的明亮对于很多蜥蜴是轻而易举的事。 比如国内微博”红人“,变色树蜥(Calotes versicolor)。 红色变色树蜥在我国南部广泛分布,它们也是因为能改变体色而得名。主要能看到红,黄,绿以及棕色的变色树蜥。 绿色一般是棕色很多蜥蜴都能改变颜色,虽然跟变色龙变色机制不太一样,但是由于躲避、交流或温度调控,通过调节色素细胞器是可以改变体色的深浅是可以做到的。值得强调的是,大多数的爬行动物颜色的改变跟其中的色素和结构有关系。 不同蜥蜴虹色细胞对比图中为彩虹飞蜥(Agama mwanzae),鬃狮蜥(Pogona vitticeps)和日行守宫(Phelsuma grandis)的虹色细胞示意图。严格意义上来说,他们都能改变体色。比如鬃狮蜥在冷或者阳光不足时,皮肤颜色会变深从而吸引热量和阳光,而在阳光充足时,体色会变浅。
几个对于变色龙常见的问题: 1. 碰到什么就能变成什么颜色吗? 网络视频截图网络上一段很火的变色龙视频,嗯,假的! 首先,避役科的物种在变色能力,体型大小都大相径庭。 我们上面了解的是七彩变色龙,是变色能力或者说颜色最丰富的一个品种。 但其他变色龙,比如杰克森变色龙(Triocerosjacksonii)主要是绿色为主 世界上最小的变色龙,迷你变色龙(Brookesiamicra),主要以棕色为主。 因此变色龙不会因为碰到什么颜色变什么颜色。 2. 因为什么而变色? 变色龙会因为心情变化、环境温度、状态(求偶、孕育期、竞争)等因素来变色。 比如,变色龙有一个典型的孕育色。 高冠变色龙的孕育色图示为一种怀孕的雌性高冠变色龙。它们在成功交配之后会显出出这样的颜色。 3. 变色有什么目的? 传递信息时变色龙变色的一个重要目的。如果变色龙显出了孕育色颜色,这将使得雄性变色龙不会再接近。 而当一只雄性七彩变色龙遭遇另一只七彩变色龙时,它的体色从绿到黄或橙,蓝色块变成红色而且更加明亮。这事由于自身的心情(变得紧张)产生的颜色改变。 放松和激动时对比另一个例子时,高冠变色龙(Chamaeleocalyptratus)的雄性在争夺地盘或者配偶时,头部的条纹着色越亮的个体更有可能赢得战斗;并且头部颜色变化的快慢也是比赛结果的一个重要预测因素【3】。 那么总结一下: 七彩变色龙有十一个物种; 变色龙的皮下的鸟嘌呤晶体伸张收缩改变了光的轨迹导致变色; 变色龙随着心情、温度和状态来变色; 不同变色龙变色能力有高低; 很多其他的蜥蜴也能变色。 最后需要强调的是,几乎所有的避役科物种在我国都属于附录物种,且变色龙的饲养环境要求比较高,不建议个人饲养。
喜欢它们不代表要“拥有”它们! 参考文献 【1】 Teyssier J, Saenko S V, Van Der Marel D, et al. Photoniccrystals cause active colour change in chameleons[J]. Nature communications,2015, 6: 6368. 【2】 Grbic D, SaenkoS V, Randriamoria T M, et al. Phylogeography and support vector machineclassification of colour variation in panther chameleons[J]. Molecular ecology,2015, 24(13): 3455-3466. 【3】 Ligon R A,McGraw K J. Chameleons communicate with complex colour changes during contests:different body regions convey different information[J]. Biology letters, 2013,9(6): 20130892. 关于作者:Zeo 昆士兰大学野生动物学硕士在读 爬宠饲养员 动物爱好者 神奇宝贝训练师 B站id: Zeowell新浪微博:@zeowell图片来源为 pinterest.com 及网络 侵删 |
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