Dotaz

Barvoměnu můžeme rozlišit do dvou základních typů. V případě morfologické barvoměny se barva mění vývojem, růstem a změnou počtu buněk obsahujících barevné složky. Tento proces je časově náročnější a probíhá například při dospívání mláďat nebo při stárnutí dospělců.

Druhým typem je fyziologická změna barvy, která je naopak velmi rychlá, neboť je řízena nervovou a hormonální soustavou.

Zbarvení kůže ještěrů mají na svědomí čtyři základní typy pigmentových buněk neboli chromatoforů.

Xantofory a erytrofory pohlcují světlo pomocí barevných pigmentů a jsou zodpovědné za žluté, respektive červené odstíny.

Iridofory sice neobsahují žádný pigment, ale díky jiné látce (guaninu) dokážou vytvářet zbarvení, jemuž se říká strukturní. Světlo v tomto případě není pohlceno, ale odraženo malinkými krystaly guaninu.

Každý iridofor funguje jako takzvaný fotonický krystal – propouští a odráží jen určité vlnové délky (tedy barvy) světla. Proto i když kůže obsahuje například pouze xantofory se žlutým pigmentem, mohou iridofory upravit výslednou barvu na zelenou, jak lze pozorovat právě u anolise.

Je zajímavé, že chameleoni umí ovlivňovat výslednou vlnovou délku odraženého světla aktivní manipulací s krystalky guaninu. Díky tomu dokážou jako jediní plazi měnit barvu v pestrých tónech.

Posledním typem pigmentových buněk jsou melanofory, které obsahují černé barvivo melanin. Právě melanofory jsou nejčastěji zodpovědné za fyziologickou barvoměnu plazů.

Jakmile totiž mozek vyhodnotí, že je potřeba ztmavit kůži, vyšle signál hormonální soustavě. Do krve se uvolní speciální hormon, který putuje do kůže a melanofor na něj zareaguje vylitím melaninu do celé buňky.

Když se tato kaskáda fyziologických reakcí odehraje ve větším množství sousedících kožních buněk, všimneme si, že zvíře ztmavlo.

Schematické znázornění kůže a kožních pigmentů anolise. Základní barva (vlevo) je zelená, neboť iridofory upravují žlutý odstín vytvářený xantofory na zelenou. Melanin je nahromaděn v tělech melanoforů (černý ovál dole).

Když se však vylije do výběžků těchto buněk, které sahají do vrchní vrstvy kůže, změní se výsledná barva na tmavě hnědou (vpravo). V reálu můžeme pozorovat různé odstíny od olivově zelené přes světle hnědou až po velmi tmavou – záleží na množství melaninu uvolněného do výběžků.

Zjednodušeno podle Taylor a Hadley (1970).

Hypotéz, proč někteří ještěři a hadi používají fyziologickou barvoměnu, je hned několik:

• termoregulační chování (vyhřívání se nebo naopak chlazení),

• snaha uniknout zraku predátorů (splynutí s podkladem či prostředím),

• předvádění se ostatním jedincům stejného druhu (hájení teritoria, námluvy),

• komunikace mezi jedinci stejného druhu (nadřazenost / podřízenost),

• reakce na stres či onemocnění.

Jelikož anolis rudokrký (Anolis carolinensis) je modelový druh ještěra a studuje se na něm široké spektrum biologických otázek, byla na něm zkoumána i barvoměna. Co se tedy podařilo zjistit?

Termoregulace

Tmavá barva kůže urychluje akumulaci tepla v těle během vyhřívání. Naopak jasné světlé barvy lépe odrážejí sluneční paprsky, a zvíře se tak snáze uchrání přehřátí – což bylo opakovaně dokázáno u některých pouštních nebo naopak vysokohorských druhů.

Pokud by zbarvení hrálo výraznou roli v termoregulaci anolise rudokrkého, pak bychom očekávali, že ráno budou zvířata spíše tmavší, aby se zahřála na „provozní“ teplotu, a přes den budou více zelená. To se však při studii v terénu nepodařilo prokázat – ráno i během zbytku dne byla četnost zelených a hnědých anolisů zhruba půl na půl.

Maskování před predátory

Oblíbeným zdůvodněním, proč dochází ke změně barvy, je splynutí s podkladem a maskování se před predátory. Tak se dříve vysvětlovala i barvoměna chameleonů, kteří jsou v ní skutečnými mistry.

Spíše než o napodobování konkrétního podkladu (třeba hnědé kůry stromu) se ale u chameleonů jedná o reakci na intenzitu osvětlení – ve světlém prostředí bude i zvíře zbarveno světleji a pestřeji než v prostředí tmavém.

Výzkum anolisů v přírodě nepotvrdil souvislost zbarvení zvířete s barvou podkladu.

Komunikace a předvádění se před jedinci stejného druhu

Jasně zelenou barvu nejčastěji ukazují dominantní samci anolise bránící teritorium a samci, kteří se dvoří samičkám.

Během vzájemného souboje mohou samci změnit barvu i několikrát. Po souboji je vítězný samec krásně zelený a naopak druhý, který prohrál, se zbarví do hněda.

Reakce na stres či onemocnění

Nevýrazné nebo hnědé zbarvení může být zapříčiněno také stresem. Bylo například zjištěno, že když je anolisů příliš mnoho na jednom místě a nemají možnost vymezit si teritorium, vždy se barví méně nápadně (samci tedy neprojevují dominanci) a celkově neprospívají. To se může stát třeba při nevhodně velkém počtu jedinců v teráriu.

Podobně anolisové reagují, jsou-li vystaveni častým rušivým vlivům, kterým nemohou uniknout a nedokážou si na ně postupně zvyknout. Příkladem z chovu v lidské péči může být špatně umístěné terárium, kdy jsou zvířata příliš plašena okolo se pohybujícími lidmi.

Posledním a poměrně zásadním činitelem ovlivňujícím zbarvení je zdravotní stav zvířete. Pokud je nemocné, silně napadené parazity nebo jinak dlouhodobě strádá, má méně výraznou až tmavě hnědou barvu.

Z výše uvedeného vyplývá, že za aktuální zbarvení anolise může být zodpovědné velké množství faktorů. Nelze tedy pokaždé jednoznačně určit hlavní příčinu. Vždy je nutné zvážit konkrétní podmínky, kterým je daný jedinec vystaven.

Změna barvy bude anolisovi nejpravděpodobněji sloužit ke komunikaci a současně bude odrážet jeho aktuální úroveň stresu.

Použité zdroje:

http://www.anoleannals.org/

Taylor, J. D., & Hadley, M. E. (1970). Chromatophores and color change in the lizard, Anolis carolinensis. Zeitschrift für Zellforschung und mikroskopische Anatomie, 104(2), 282-294.

Teyssier, J., Saenko, S. V., Van Der Marel, D., & Milinkovitch, M. C. (2015). Photonic crystals cause active colour change in chameleons. Nature communications, 6. doi:10.1038/ncomms7368

Yabuta, S., & Suzuki-Watanabe, A. (2011). Function of Body Coloration in Green Anoles (Anolis carolinensis) at the Beginning of the Breeding Season: Advertisement Signaling and Thermoregulation. Current Herpetology, 30(2),155-158.