Das geheime Glühen der Chamäleons kommt von ihren Knochen

Sich nahtlos in die Umgebung zu integrieren, ist aus gutem Grund als "chamäleonartig" bekannt - Chamäleons verlagern die Farben und Muster ihrer Haut, um sich vor Räubern zu verstecken oder um sich bei sozialen Interaktionen mit anderen Chamäleons zu verständigen.

Aber es gibt eine geheime, beleuchtete Schicht für das bunte Signal der Chamäleons: Wissenschaftler entdeckten kürzlich, dass die Knochen der Echsen, besonders auf ihren Köpfen und Gesichtern, durch ihre Haut fluoreszieren und so im Dunkeln leuchtende Muster erzeugen.

"Chamäleons sind bereits berühmt für ihre außergewöhnlichen Augen und ihre visuelle Kommunikation, und jetzt gehören sie zu den ersten bekannten terrestrischen Squamaten [skalierte Reptilien], die Fluoreszenz zeigen und wahrscheinlich verwenden", schrieben die Wissenschaftler in der Studie. [Fotos: Wie Chameleons Farbe ändern]

Biologen wissen seit langem, dass Knochen unter ultraviolettem (UV) Licht leuchten, aber die Forscher waren erstaunt zu erfahren, dass Chamäleons diese Eigenschaft nutzen können, um sichtbare Fluoreszenzmuster durch ihre Haut zu zeigen, so Co-Autor Frank Glaw, Herpetologie-Kurator am Bayerischen Staat Sammlung der Zoologie (ZSM) in München, Deutschland, in einer Erklärung.

"Dass Tiere dieses Phänomen benutzen, um selbst zu fluoreszieren, hat uns überrascht und war vorher völlig unbekannt", sagte Glaw.

Die Fluoreszenz, bei der spezielle Strukturen in Gegenwart von Licht leuchten, unterscheidet sich von der Biolumineszenz, einem Prozess, der Licht beschreibt, das durch eine chemische Reaktion zwischen Verbindungen im Körper eines Tieres erzeugt wird. Glühwürmchen, einige Arten von Pilzen und zahlreiche Tiefseegeschöpfe sind biolumineszent, während fluoreszierende Tiere Skorpione, Korallen, Quallen, eine seltene Art von Meeresschildkröten und jetzt Chamäleons sind.

Die Autoren der Studie untersuchten 160 Exemplare, die 31 Arten repräsentieren Calumna Gattung, eine Gruppe von Chamäleons aus Madagaskar, und 165 Exemplare von 20 Arten der Furcifer Gattung, in Madagaskar und Teilen von Afrika gefunden. Sie fotografierten lebende Tiere in ihren Lebensräumen sowie konservierte Exemplare, beleuchteten mit UV-Licht die Chamäleons und enthüllten ihre leuchtenden Muster.

Als nächstes wandten sie sich der Mikrocomputertomographie zu - der 3D-Röntgenaufnahme auf mikroskopischer Ebene - um die Punkte buchstäblich zu verbinden und die leuchtenden Punkte in den Mustern zu erhabenen Beulen in den Knochen der Echsen, die als Tuberkel bezeichnet wurden, zu liefern das Glühen.

Fast alle Arten enthüllten zuvor unsichtbare blaue Muster auf ihrer Haut, wenn sie unter UV-Licht waren, entdeckten die Forscher. Die meisten Echsen zeigten Muster auf ihren Köpfen, aber einige zeigten fluoreszierende Markierungen auf ihren Körpern, sagte der Erstautor David Prötzel, ein Doktorand der ZSM, in der Erklärung. Die Muster erscheinen blau, weil die dünne äußere Hautschicht der Eidechsen als Filter dient und die Fluoreszenz in Richtung des blauen Endes des Spektrums stößt, so die Studie.

Die dünne Haut, die über die Beulen gestreckt wird, dient als Fenster, so dass UV-Licht den Knochen erreicht und der Glanz durch die Haut reflektiert wird. In schattigen, feuchten Waldlebensräumen könnten intermittierend sichtbare fluoreszierende Muster den Eidechsen erlauben, sich gegenseitig zu signalisieren, ohne die Aufmerksamkeit von Raubtieren zu ziehen, schreiben die Autoren der Studie.

Muster tendierten dazu, sich um die Augen und die Stirn der Chamäleons zu gruppieren, Bereiche, von denen bekannt ist, dass sie für die Kommunikation zwischen Individuen wichtig sind. Im Durchschnitt zeigten männliche Exemplare über Spezies hinweg mehr Musterung als Frauen; während es noch unsicher ist, wie die Chamäleons Fluoreszenz verwenden können, schlägt dieser männliche Schrägstrich vor, dass es eine Rolle in der sexuellen Auswahl spielen könnte, obwohl weitere Studie erforderlich sein wird, um sicher zu sagen, erklärten die Wissenschaftler.

"Die Fluoreszenz der terrestrischen Wirbeltiere wurde bisher unterschätzt, und ihre Rolle bei der Entwicklung der Ornamente bleibt weitgehend unerforscht, aber dies ist ein vielversprechender Weg für zukünftige Forschung", berichteten die Autoren der Studie.

Die Ergebnisse wurden online 15. Januar in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

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