Kameleon gebruikt kristallen voor camouflage

Kameleon gebruikt kristallen voor camouflage

De panterkameleon verandert razendsnel van kleur door kristallen in zijn huid te herschikken, ontdekten Zwitserse onderzoekers. In tegenstelling tot andere dieren gebruikt de kameleon voor zijn camouflage dus geen pigment, wat eerst wel gedacht werd.

Sommige amfibieën, vissen en reptielen veranderen van kleur omdat ze cellen hebben met pigment in hun huid die licht reflecteren. Ze hopen het pigment op en laten het weer verdwijnen, waardoor ze er anders uitzien. Of eigenlijk passen ze vooral de helderheid van hun huidskleur aan.

De panterkameleon (Furcifer pardalis) doet het heel anders, zegt evolutiebioloog Michel Milinkovitch van de Universiteit van Genève. Dit dier verandert niet van kleur door de opeenstapeling of verspreiding van pigmenten, maar door kristallen in zijn huidcellen te gebruiken. Door de kristallen te herschikken, veranderen ze welke golflengtes hun huid reflecteert, schrijft de Zwitserse onderzoeksgroep deze week in Nature Communications.

Vrouwtjes aantrekken

“Alleen de volwassen mannetjes veranderen van kleur, zodra ze een ander volwassen mannetje tegenkomen of een vrouwtje zien met wie ze hopen te paren”, vertelt Milinkovitch. Dan verschieten ze van groen met zwarte strepen naar felgeel met dieprode strepen. “Die indrukwekkende, felle kleuren moeten andere mannetjes wegjagen of vrouwtjes aantrekken.”

De cellen die verantwoordelijk zijn voor deze kleurverandering heten irodoforen. Ze liggen in een laag recht onder het oppervlak van de huid. In die cellen zitten heel kleine kristallen van guanine. Guanine is bekend als één van de vier letters waaruit DNA is opgebouwd. Vrouwelijke en onvolwassen panterkameleons hebben doffe kleuren omdat ze slechts een dunne laag met iridoforen hebben.

Kristallen herschikken

Hoe gebruikt de kameleon zijn kristallen? Om dat te onderzoeken haalde het team een klein stukje huid weg van een kameleon rustend in zijn hok. Dat ging onder de microscoop. De nanokristallen bleken heel dicht tegen elkaar aan te liggen. “Het resultaat is dat de cellen alleen licht met korte golflengten reflecteren, zoals blauw”, legt Milinkovitch uit. “Omdat de huid van zichzelf gele pigmenten heeft, krijgt het een groene kleur (blauw met geel wordt groen).” Een perfecte camouflage voor als het beestje rustig tussen de bladeren zit te eten.

Vervolgens lieten ze het mannetje vechten met een ander mannetje. Direct daarna haalden ze van het opgewonden dier een stukje huid weg. “In die staat neemt de afstand tussen de nanokristallen toe. Elke cel reflecteert dan selectief de langere golflengten, zoals geel, oranje en rood”, zegt Milinkovitch.

De kleurverandering gebeurt binnen twee minuten. Hoe een ontmoeting met een soortgenoot de huid precies verstoort, is nog onduidelijk. Maar experimenten van de Zwitsers wijzen erop dat de huidcellen opzwellen bij opwinding en weer krimpen in rust.

Bescherming tegen de zon

Dan was er nog een opvallende ontdekking. De panterkameleon blijkt nog een tweede, dieper in de huid gelegen laag te hebben met iridoforen. Deze cellen reflecteren een groot deel van het infrarode spectrum van het zonlicht. Waarom? Waarschijnlijk als bescherming tegen de temperatuur, speculeert het team.

Sommige kameleonsoorten leven in vrij open gebieden waar ze blootstaan aan veel zon. Vooral de panterkameleon, die voorkomt in hete gebieden in Noord-Madagaskar en Jemen, krijgt zoveel zon te verduren dat het voordelig is voor zijn overleving om een groot deel van het zonlicht niet te absorberen. Wat het evolutionaire nut is van de diepe laag huidcellen gaan Milinkovitch en zijn collega’s nog verder uitzoeken.

Bron:

Jérémie Teyssier e.a., ‘Photonic crystals cause active colour change in chameleons’, Nature Communications, online op 10 maart 2015.

Dit nieuwsbericht verscheen 12 maart 2015 op Kennislink.

Reageer