Zbarvení zvířat - Animal coloration
Zbarvení zvířat je obecný vzhled zvířete vyplývající z odrazu nebo emise světla z jeho povrchů. Některá zvířata jsou pestrobarevná, zatímco jiná jsou špatně viditelná. U některých druhů, jako je pávice , má samec výrazné vzory, nápadné barvy a je irisující , zatímco samice je mnohem méně viditelná.
Existuje několik různých důvodů, proč se u zvířat vyvinuly barvy. Kamufláž umožňuje zvířeti zůstat skryto před zraky. Zvířata používají barvu k inzerci služeb, jako je úklid zvířat jiných druhů; k signalizaci jejich sexuální postavení s ostatními členy téhož druhu; a v mimikry , využívající výhody varovného zbarvení jiného druhu. Některá zvířata používají záblesky barev k odvrácení útoků překvapivými predátory. Zebry mohou možná využívat oslnění pohybem a matoucí útok dravce rychlým pohybem odvážného vzoru. Některá zvířata jsou zbarvena pro fyzickou ochranu, s pigmenty v kůži chránící před spálením sluncem, zatímco některé žáby mohou zesvětlit nebo ztmavit kůži pro regulaci teploty . Nakonec mohou být zvířata náhodně vybarvena. Krev je například červená, protože hemový pigment potřebný k přenosu kyslíku je červený. Zvířata zabarvená těmito způsoby mohou mít nápadné přirozené vzory .
Zvířata vytvářejí barvy přímým i nepřímým způsobem. Přímá produkce probíhá prostřednictvím přítomnosti viditelných barevných buněk známých jako pigment, což jsou částice barevného materiálu, jako jsou pihy. K nepřímé produkci dochází díky buňkám známým jako chromatofory, což jsou buňky obsahující pigment, jako jsou vlasové folikuly. Distribuce pigmentových částic v chromatoforech se může měnit pod hormonální nebo neuronální kontrolou. U ryb bylo prokázáno, že chromatofory mohou reagovat přímo na podněty prostředí, jako je viditelné světlo, UV záření, teplota, pH, chemikálie atd. Změna barvy pomáhá jednotlivcům stát se více či méně viditelnými a je důležitá v agonistických displejích a v maskování. Některá zvířata, včetně mnoha motýlů a ptáků, mají mikroskopické struktury v šupinách, štětinách nebo peří, které jim dodávají zářivé duhové barvy. Ostatní zvířata, včetně chobotnic a některých hlubinných ryb, mohou produkovat světlo , někdy různých barev. Zvířata často používají dva nebo více těchto mechanismů společně k vytvoření potřebných barev a efektů.
Dějiny
Zbarvení zvířat je po staletí tématem zájmu a výzkumu v biologii . V klasickém období , Aristoteles zaznamenal, že chobotnice byla schopna změnit své zbarvení, aby odpovídala jeho pozadí, a když to bylo zděšen.
Ve své knize 1665 Micrographia , Robert Hooke popisuje „fantastická“ ( strukturální , ne pigment) barev peří páva:
Části Peří tohoto slavného Ptáka se prostřednictvím mikroskopu zdají neméně křiklavé než celé Peří; protože pouhým okem je evidentní, že stonek nebo brk každého Pera v ocasu vysílá množství postranních větví, ... takže každé z těchto vláken v mikroskopu vypadá jako velké dlouhé tělo, skládající se z mnoha jasně odrážející části.
... zdá se mi, že jejich horní strany sestávají z mnoha tenkých plátovaných těl, která jsou příliš tenká a leží velmi blízko sebe, a proto, jako matka perleťových skořápek, neodrážejí pouze velmi ostré světlo, ale nádech to světlo tím nejkurióznějším způsobem; a prostřednictvím různých pozic ve světle odrážejí nyní jednu barvu a pak další a ty nejživěji. Nyní, když jsou tyto barvy fantastické, to znamená, že vznikají bezprostředně z lomů světla, zjistil jsem, že voda zvlhčující tyto barevné části zničila jejich barvy, což se zdálo pokračovat ze změny odrazu a lomu.- Robert Hooke
Podle teorie přirozeného výběru Charlese Darwina z roku 1859 se rysy jako zbarvení vyvinuly tím, že jednotlivým zvířatům byla poskytnuta reprodukční výhoda. Například jedinci s mírně lepší kamufláží než ostatní stejného druhu by v průměru zanechali více potomků. Ve svém původu druhů Darwin napsal:
Když vidíme listožravý hmyz zelený a podavače kůry skvrnitě šedé; alpská ptarmigan bílá v zimě červené tetřev barvu vřesu, a černou tetřeva to rašelinné zeminy, musíme věřit, že tyto odstíny jsou služby k těmto ptákům a hmyzu v jejich zachování před nebezpečím. Grouse, pokud by nebyl zničen v určitém období svého života, by se zvýšil v bezpočtu; je známo, že do značné míry trpí dravými ptáky; a jestřábi jsou vedeni zrakem ke své kořisti natolik, že na částech kontinentu jsou osoby varovány, aby nechovávali bílé holuby, protože jsou nejvíce náchylné ke zničení. Nevidím proto důvod pochybovat o tom, že přirozený výběr může být nejúčinnější v tom, že každému druhu tetřeva dodá správnou barvu, a v udržení této barvy, jakmile je získána, pravdivé a konstantní.
- Charles Darwin
Kniha Henryho Waltera Batese z roku 1863 Přírodovědec na řece Amazonky popisuje jeho rozsáhlé studie hmyzu v povodí Amazonky a zejména motýlů. Zjistil, že zjevně podobní motýli často patřili k různým rodinám, přičemž neškodný druh napodoboval jedovatý nebo hořce chutnající druh, aby se snížila jeho šance na napadení predátorem, v procesu, který se nyní nazývá po něm, Batesova mimikry .
Silně darwinistická kniha Edwarda Bagnall Poultona z roku 1890 Barvy zvířat, jejich význam a použití, zvláště zvažovaná v případě hmyzu, argumentovala třemi aspekty zabarvení zvířat, které jsou dnes široce přijímány, ale v té době byly kontroverzní nebo zcela nové. Silně podporovala Darwinovu teorii sexuálního výběru a tvrdila, že zjevné rozdíly mezi samci a samicemi ptáků, jako je například bažant argus, byly vybrány samicemi, a poukázala na to, že zářivé samčí peří bylo nalezeno pouze u druhů „které soudily ve dne“. Kniha představila koncept výběru závislého na frekvenci , protože když jsou jedlé napodobeniny méně časté než nevkusné modely, jejichž barvy a vzory kopírují. V knize Poulton také vytvořil termín aposematismus pro varovné zbarvení, který identifikoval v široce odlišných skupinách zvířat včetně savců (jako je skunk ), včel a vos, brouků a motýlů.
Kniha Franka Everse Beddarda z roku 1892, Animal Coloration , uznala, že existuje přirozený výběr, ale velmi kriticky zkoumal jeho aplikaci na maskování, mimikry a sexuální výběr. Kniha byla následně ostře kritizována Poultonem.
Kniha Abbotta Handersona Thayera z roku 1909 Skrytí -zbarvení v říši zvířat , dokončená jeho synem Geraldem H. Thayerem, správně argumentovala pro rozšířené používání krypse mezi zvířaty, a zejména poprvé popsala a vysvětlila protiútoky . Thayersové však svůj případ zkazili argumentem, že maskování je jediným účelem zbarvení zvířat, což je přimělo tvrdit, že i brilantní růžové peří plameňáka nebo růžového lžíce bylo kryptické - proti momentálně růžové obloze za úsvitu nebo za soumraku. Výsledkem bylo, že se kniha kritikům, včetně Theodora Roosevelta, vysmívala , že „tlačila [„ doktrínu “o zatajování zbarvení) do tak fantastického extrému a obsahuje tak divoké absurdity, které vyžadují aplikaci zdravého rozumu.“
500stránková kniha Hugha Bamforda Cotta Adaptive Coloration in Animals , publikovaná ve válečném roce 1940, systematicky popisovala principy maskování a mimikry. Kniha obsahuje stovky příkladů, přes sto fotografií a Cottových vlastních přesných a uměleckých kreseb a 27 stran referencí. Cott se zaměřil zejména na „maximální rušivý kontrast“, druh vzorování používaného ve vojenské kamufláži, jako je rušivý vzorový materiál . Cott skutečně popisuje takové aplikace:
účinek rušivého vzorce je rozbít to, co je ve skutečnosti souvislým povrchem, na to, co se jeví jako řada nesouvislých povrchů ..., které jsou v rozporu s tvarem těla, na kterém jsou překryty.
- Hugh Cott
Zbarvení zvířat poskytlo důležitý časný důkaz evoluce přirozeným výběrem v době, kdy bylo k dispozici jen málo přímých důkazů.
Evoluční důvody zbarvení zvířat
Maskovat
Edward Bagnall Poulton, jeden z průkopníků výzkumu zbarvení zvířat, klasifikoval formy ochranného zbarvení způsobem, který je stále užitečný. Popsal: ochranná podobnost; agresivní podobnost; náhodná ochrana; a variabilní ochranná podobnost. Níže jsou postupně pokryty.
Kořist používá ochrannou podobnost, aby se vyhnula predaci. Zahrnuje zvláštní ochrannou podobnost, nyní nazývanou miméza , kde celé zvíře vypadá jako nějaký jiný předmět, například když housenka připomíná větvičku nebo padajícího ptáka. Obecně ochranná podobnost, nyní nazývaná krypse , textura zvířete splývá s pozadím, například když barva a vzor můry splývá s kůrou stromů.
Agresivní podobnost využívají dravci nebo paraziti . Ve zvláštní agresivní podobnosti zvíře vypadá jako něco jiného, láká kořist nebo hostitele, aby se přiblížili, například když kudlanka květinová připomíná určitý druh květiny, například orchidej . Obecně agresivní podobnost, dravec nebo parazit splývá s pozadím, například když je leopard v dlouhé trávě špatně vidět.
Pro náhodnou ochranu používá zvíře materiály, jako jsou větvičky, písek nebo kousky skořápky, aby skryly svůj obrys, například když larva létajícího caddia staví zdobené pouzdro nebo když dekorační krab zdobí záda mořskými řasami, houbami a kameny.
Zvíře, jako je chameleon , platýz, chobotnice nebo chobotnice, mění v různé ochranné podobě svůj vzor kůže a barvu pomocí speciálních chromatoforových buněk, aby se podobalo jakémukoli pozadí, na kterém právě spočívá (stejně jako pro signalizaci ).
Hlavními mechanismy vytváření podobností popsaných Poultonem - ať už v přírodě nebo ve vojenských aplikacích - jsou krypse , mísení do pozadí, aby se staly těžko viditelnými (toto zahrnuje jak zvláštní, tak obecnou podobnost); rušivé vzorování , využívající barvu a vzor k rozbití obrysu zvířete, které se týká hlavně obecné podobnosti; mimese, připomínající jiné objekty, které pozorovatele nijak zvlášť nezajímají, což se týká zvláštní podobnosti; Countershading , využívající odstupňovanou barvu k vytvoření iluze plochosti, která se týká hlavně obecné podobnosti; a counterillumination , produkovat světlo tak, aby odpovídala pozadí, a to zejména u některých druhů chobotnice .
Countershading poprvé popsal americký umělec Abbott Handerson Thayer , průkopník v teorii zbarvení zvířat. Thayer poznamenal, že zatímco malíř bere ploché plátno a pomocí barevné barvy vytváří iluzi pevnosti malováním ve stínech, zvířata jako jeleni jsou často na zádech nejtmavší, směrem k břichu se stávají světlejšími a vytvářejí (jak pozoroval zoolog Hugh Cott ) iluze plochosti a na odpovídajícím pozadí neviditelnosti. Thayerův postřeh „Zvířata jsou malována přírodou, nejtmavší na těch částech, které bývají nejvíce osvětlena světlem oblohy, a naopak “ se nazývá Thayerův zákon .
Signalizace
barva je široce používána pro signalizaci u zvířat tak rozmanitých, jako jsou ptáci a krevety. Signalizace zahrnuje alespoň tři účely:
- reklama , aby signalizovala schopnost nebo službu jiným zvířatům, ať už v rámci druhu nebo ne
- sexuální výběr, kdy se příslušníci jednoho pohlaví rozhodnou pářit s vhodně zbarvenými příslušníky druhého pohlaví, a tím vést k rozvoji takových barev
- varování, které má signalizovat, že zvíře je škodlivé, například může bodnout, je jedovaté nebo má hořkou chuť. Varovné signály mohou být napodobeny pravdivě nebo nepravdivě.
Reklamní služby
Zbarvení reklamy může signalizovat služby, které zvíře nabízí jiným zvířatům. Ty mohou být stejného druhu, jako při sexuálním výběru , nebo různých druhů, jako při čištění symbiózy . Signálům, které často kombinují barvu a pohyb, může rozumět mnoho různých druhů; například čisticí stanice pruhovaných korálových krevet Stenopus hispidus navštěvují různé druhy ryb a dokonce i plazi, jako jsou mořské želvy jestřábí .
Sexuální výběr
Darwin poznamenal, že samci některých druhů, například rajských ptáků, se velmi liší od samic.
Darwin vysvětlil takové rozdíly mezi muži a ženami ve své teorii sexuálního výběru ve své knize The Descent of Man . Jakmile ženy začnou vybírat samce podle jakékoli konkrétní charakteristiky, jako je dlouhý ocas nebo barevný hřeben, je tato vlastnost u mužů stále více zdůrazňována. Nakonec všichni muži budou mít vlastnosti, pro které ženy sexuálně vybírají, protože pouze tito muži se mohou reprodukovat. Tento mechanismus je dostatečně silný na to, aby vytvořil funkce, které jsou pro muže jinými způsoby silně nevýhodné. Například někteří mužští ptáci-of-ráj mají křídla nebo ocasu stuhy, které jsou tak dlouhé, že brání let, zatímco jejich zářivé barvy mohou muži náchylnější k dravcům. V extrémním případě může sexuální výběr přimět druhy k vyhynutí, jak se tvrdilo o obrovských rozích mužského irského losa, což mohlo zralým mužům ztěžovat pohyb a krmení.
Jsou možné různé formy sexuálního výběru, včetně soupeření mezi muži a výběru žen podle mužů.
Varování
Varovné zbarvení (aposematismus) je ve skutečnosti „opakem“ kamufláže a zvláštním případem reklamy. Jeho funkcí je učinit zvíře, například vosu nebo korálového hada, vysoce nápadné pro potenciální predátory, aby si ho všimlo, zapamatovalo si ho a pak se mu vyhnulo. Jak poznamenává Peter Forbes, „varovné signály lidí používají stejné barvy - červenou, žlutou, černou a bílou - které příroda používá k propagaci nebezpečných tvorů“. Varovné barvy fungují tak, že jsou potenciálními predátory spojeny s něčím, co činí varovné barevné zvíře nepříjemným nebo nebezpečným. Toho lze dosáhnout několika způsoby, a to kombinací:
- nechutné, například housenky, kukly a dospělci rumělkového můra , monarcha a motýl proměnlivé šachovnice mají v krvi chemikálie hořké chuti. Jeden monarcha obsahuje více než dost digitalis like toxin zabít kočku, zatímco monarchy extrakt dělá špačci zvracet.
- páchnoucí, například skunk může vypustit kapalinu s dlouhotrvajícím a silným zápachem
- agresivní a schopný se bránit, například jezevci medoví .
- jedovatý, například vosa může způsobit bolestivé bodnutí, zatímco hadi jako zmije nebo korálový had mohou způsobit smrtelné kousnutí.
Varovné zabarvení může uspět buď vrozeným chováním ( instinktem ) ze strany potenciálních predátorů, nebo naučeným vyhýbáním se. Buďto může vést k různým formám mimikry. Experimenty ukazují, že vyhýbání se učí ptáci , savci , ještěrky a obojživelníci , ale že někteří ptáci, jako jsou prsa, mají vrozené vyhýbání se určitým barvám a vzorům, jako jsou černé a žluté pruhy.
Mimikry
Mimikry znamená, že jeden druh zvířete připomíná jiný druh natolik, že dokáže oklamat predátory. Aby se napodobily druhy, aby se vyvinuly, musí mít varovné zbarvení, protože to, že se jeví jako hořké nebo nebezpečné, dává přirozenému výběru něco, na čem je možné zapracovat. Jakmile má druh nepatrnou šanci, podobnost s varovným barevným druhem, může přirozený výběr přimět jeho barvy a vzory k dokonalejší mimice. Existuje mnoho možných mechanismů, z nichž nejznámější jsou:
- Batesian mimicry , kde jedlý druh připomíná nechutný nebo nebezpečný druh. To je nejčastější u hmyzu, jako jsou motýli . Známým příkladem je podobnost neškodných vznášenců (které nemají žihadlo) se včelami .
- Müllerian mimicry , kde se dva nebo více nechutných nebo nebezpečných druhů zvířat navzájem podobají. To je nejčastější u hmyzu, jako jsou vosy a včely ( blanokřídlí ).
Batesovské mimikry poprvé popsal průkopnický přírodovědec Henry W. Bates . Když se jedlé kořistní zvíře začne podobat, byť jen nepatrně, nechutnému zvířeti, přirozený výběr zvýhodní ty jedince, kteří se ještě trochu lépe podobají nechutným druhům. Důvodem je, že i malý stupeň ochrany snižuje predaci a zvyšuje šanci, že individuální mimik přežije a reprodukuje se. Například mnoho druhů hoverfly je zbarveno černě a žlutě jako včely a ptáci (a lidé) se jim v důsledku toho vyhýbají.
Müllerian mimikry poprvé popsal průkopnický přírodovědec Fritz Müller . Když se nechutné zvíře začne podobat běžnějšímu nechutnému zvířeti, přirozený výběr zvýhodňuje jedince, kteří se dokonce jen trochu lépe podobají cíli. Například mnoho druhů bodavých vos a včel je podobně zbarveno černě a žlutě. Müllerovo vysvětlení mechanismu bylo jedním z prvních použití matematiky v biologii. Tvrdil, že dravec, jako je mladý pták, musí zaútočit alespoň na jeden hmyz, řekněme na vosu, aby zjistil, že černá a žlutá barva znamená bodavý hmyz. Pokud by byly včely různě zbarvené, musel by mladý pták zaútočit také na jednu z nich. Ale když se včely a vosy na sebe podobají, stačí, když mladý pták zaútočí na jednoho z celé skupiny, aby se naučil všem vyhýbat. Je tedy napadeno méně včel, pokud napodobují vosy; totéž platí pro vosy, které napodobují včely. Výsledkem je vzájemná podobnost pro vzájemnou ochranu.
Rozptýlení
Polekat
Některá zvířata, jako je mnoho můr , kudlanky a kobylky , mají repertoár výhružného nebo překvapivého chování , jako je náhlé zobrazení nápadných očních skvrn nebo skvrn jasných a kontrastních barev, aby vyděsily nebo na okamžik rozptýlily predátora. To dává kořistnímu zvířeti příležitost k útěku. Chování je spíše deimatické (překvapivé) než aposematické, protože tento hmyz je pro dravce chutný, takže varovné barvy jsou bluf, nikoli poctivý signál .
Oslnění pohybem
Některá zvířata s kořistí, jako je zebra, jsou označena vysoce kontrastními vzory, které mohou během honičky zmást jejich predátory, jako jsou lvi . Byly prohlášeny odvážné pruhy stáda běžící zebry, které ztěžují predátorům přesné odhadnutí rychlosti a směru kořisti nebo identifikaci jednotlivých zvířat, což dává kořisti lepší šanci na útěk. Vzhledem k tomu, že oslňující vzory (jako jsou pruhy zebry) způsobují, že se zvířata hůře chytají při pohybu, ale je snazší je odhalit, když stojí, dochází k evolučnímu kompromisu mezi oslněním a maskováním . Existují důkazy, že pruhy zebry by mohly poskytnout určitou ochranu před mouchami a kousavým hmyzem.
Fyzická ochrana
Mnoho zvířat má v kůži , očích a srsti tmavé pigmenty, jako je melanin , které se chrání před spálením od slunce (poškození živých tkání způsobené ultrafialovým světlem). Dalším příkladem fotoprotektivních pigmentů jsou proteiny podobné GFP v některých korálech . U některých medúz se také předpokládalo , že rhizostominy chrání před poškozením ultrafialovým zářením.
Regulace teploty
Některé žáby, jako je Bokermannohyla alvarengai , které se vyhřívají na slunci, zesvětlují jejich barvu za tepla (a za studena tmavnou ), díky čemuž jejich kůže odráží více tepla, a tak se vyhýbají přehřívání.
Náhodné zabarvení
Některá zvířata jsou zbarvena čistě náhodně, protože jejich krev obsahuje pigmenty. Například obojživelníci, jako je olm , žijící v jeskyních, mohou být do značné míry bezbarví , protože barva v tomto prostředí nemá žádnou funkci, ale vykazují červenou barvu kvůli hemovému pigmentu v červených krvinkách, potřebném k přenosu kyslíku. V kůži mají také trochu oranžového riboflavinu . Lidští albíni a lidé se světlou pletí mají ze stejného důvodu podobnou barvu.
Mechanismy produkce barev u zvířat
Zbarvení zvířat může být výsledkem jakékoli kombinace pigmentů , chromatoforů , strukturálního zbarvení a bioluminiscence .
Zbarvení pigmenty
Pigmenty jsou barevné chemikálie (například melanin ) ve zvířecích tkáních. Například liška polární má v zimě bílou srst (obsahuje málo pigmentu) a v létě hnědou srst (obsahuje více pigmentu), příklad sezónního maskování ( polyfenismus ). Mnoho zvířat, včetně savců , ptáků a obojživelníků , není schopno syntetizovat většinu pigmentů, které barví jejich srst nebo peří, kromě hnědých nebo černých melaninů, které dávají mnoha savcům jejich zemské tóny. Například jasně žlutá americká stehlík , překvapivá oranžová u juvenilního čolka červeného skvrnitého , tmavě červená u kardinála a růžová u plameňáka jsou všechny produkovány karotenoidními pigmenty syntetizovanými rostlinami. V případě plameňáka pták jí růžové krevety, které samy nejsou schopny syntetizovat karotenoidy. Krevety odvozují svou barvu těla od mikroskopických červených řas, které jako většina rostlin dokážou vytvářet vlastní pigmenty, včetně karotenoidů a (zeleného) chlorofylu . Zvířata, která jedí zelené rostliny, však nezezelenají, protože chlorofyl nepřežije trávení.
Variabilní zbarvení pomocí chromatoforů
Chromatofory jsou speciální buňky obsahující pigment, které mohou měnit svou velikost, ale častěji si zachovávají původní velikost, ale umožňují redistribuci pigmentu v nich, čímž se mění barva a vzor zvířete. Chromatofory mohou reagovat na hormonální a/nebo neurobální kontrolní mechanismy, ale byly také zdokumentovány přímé reakce na stimulaci viditelným světlem, UV zářením, teplotou, změnami pH, chemikáliemi atd. Dobrovolná kontrola chromatoforů je známá jako metachróza. Například sépie a chameleoni mohou rychle změnit svůj vzhled, a to jak pro maskování, tak pro signalizaci, jak Aristoteles poprvé poznamenal před více než 2000 lety:
Chobotnice ... hledá svou kořist změnou barvy tak, aby vypadala jako barva kamenů sousedících s ní; činí tak i při poplachu.
- Aristoteles
Když se měkkýši hlavonožců, jako jsou chobotnice a sépie, ocitnou na světlém pozadí, stáhnou mnoho svých chromatoforů a koncentrují pigment do menší oblasti, což má za následek obraz drobných, hustých, ale široce rozmístěných teček, které vypadají jako světlo. Když vstoupí do tmavšího prostředí, nechají své chromatofory expandovat, vytvářejí vzor větších tmavých skvrn a jejich těla vypadají tmavá. Obojživelníci, jako jsou žáby, mají v různých vrstvách kůže tři druhy hvězdicovitých chromatoforových buněk. Horní vrstva obsahuje „ xanthophores “ s oranžovými, červenými nebo žlutými pigmenty; střední vrstva obsahuje „ iridofory “ se stříbrným pigmentem odrážejícím světlo; zatímco spodní vrstva obsahuje „ melanofory “ s tmavým melaninem.
Strukturální zbarvení
Zatímco mnoho zvířat není schopno syntetizovat karotenoidové pigmenty za vzniku červených a žlutých povrchů, zelené a modré barvy ptačího peří a krunýřů hmyzu obvykle nejsou produkovány vůbec pigmenty, ale strukturálním zbarvením. Strukturální zabarvení znamená produkci barvy mikroskopicky strukturovanými povrchy dostatečně jemnými na to, aby zasahovaly do viditelného světla , někdy v kombinaci s pigmenty: například paví ocasní pera jsou pigmentovaná hnědá, ale díky jejich struktuře vypadají modrá, tyrkysová a zelená. Strukturální zabarvení může produkovat nejjasnější barvy, často duhové . Například strukturální zbarvení vytváří modrý/zelený lesk na peří ptáků, jako jsou kachny , a fialové/modré/zelené/červené barvy mnoha brouků a motýlů . Zvířata používají k vytvoření strukturální barvy několik metod, jak je popsáno v tabulce.
| Mechanismus | Struktura | Příklad |
|---|---|---|
| Difrakční mřížka | vrstvy chitinu a vzduchu | Duhové barvy šupin motýlích křídel, paví peří |
| Difrakční mřížka | stromová pole chitinu | Váhy morpho motýlích křídel |
| Selektivní zrcátka | jamky o velikosti mikronů lemované chitinovými vrstvami | Papilio palinurus , smaragdové váhy motýlích křídel |
| Fotonické krystaly | pole nano velkých děr | Váhy motýlích křídel Cattleheart |
| Krystalová vlákna | šestihranná pole dutých nanovláken | Aphrodita , ostny mořské myši |
| Deformované matice | náhodné nanokanály v houbovitém keratinu | Difúzní nerýsující modrá Ara ararauna , modro-žlutý papoušek |
| Reverzibilní proteiny | proteinů odrážejících elektrický náboj | Buňky iridoforů v kůži chobotnice Doryteuthis pealeii |
Bioluminiscence
Bioluminiscence je produkce světla , například pomocí fotoforů mořských živočichů, a ocasů zářivých červů a světlušek . Bioluminiscence, stejně jako jiné formy metabolismu , uvolňuje energii získanou z chemické energie potravin. Pigment, luciferin, je katalyzován enzymem luciferáza, aby reagoval s kyslíkem a uvolňoval světlo. Hřebenové želé, jako je Euplokamis, jsou bioluminiscenční a vytvářejí modré a zelené světlo, zvláště když jsou stresované; když jsou narušeni, vylučují inkoust, který svítí ve stejných barvách. Vzhledem k tomu, že hřebenové želé nejsou příliš citlivé na světlo, je nepravděpodobné, že by jejich bioluminiscence byla použita k signalizaci ostatním členům stejného druhu (např. K přilákání kamarádů nebo odpuzování soupeřů); Pravděpodobnější je, že světlo rozptýlí predátory nebo parazity. Některé druhy chobotnic mají orgány produkující světlo ( fotofory ) roztroušené po celé jejich spodní straně, které vytvářejí jiskřivou záři. To poskytuje proti osvětlení kamufláž, brání zvíře z objevit jako tvar tmavé při pohledu zespodu. Některé ďasovité ryby v hlubokém moři, kde je příliš tma na lov zrakem, obsahují v „návnadě“ na svých „udicích“ symbiotické bakterie. Ty vyzařují světlo, aby přilákaly kořist.
Viz také
- Albinismus v biologii
- Chromatofor
- Barvy a vzory srsti psa
- Genetika kočičí srsti
- Podvod u zvířat
- Barva srsti koní
- Genetika barvy srsti koní
- Roan (barva)
- Zbarvení ryb
Reference
Prameny
- Cott, Hugh Bamford (1940). Adaptivní zbarvení u zvířat . Methuen, Londýn.
- Forbes, Peter (2009). Oslnění a podvedeni: Mimikry a kamufláž . Yale, New Haven a Londýn. ISBN 0300178964
externí odkazy
- Tématické téma „Zbarvení zvířat: produkce, vnímání, funkce a aplikace“ (Royal Society)
- NatureWorks: Coloration (pro děti a učitele)
- HowStuffWorks: How Animal Camouflage Works
- University of British Columbia: Sexual Selection (přednáška pro studenty zoologie)
- Přírodní paleta: Jak zvířata, včetně lidí, vytvářejí barvy