Wissenschaft im Trend: Wie Chamäleons ihre Farbe wechseln
Unsere Begeisterung über die Fähigkeit des Chamäleons zum Farbwechsel geht soweit, dass der Begriff „Chamäleon“ Teil unseres Wortschatzes geworden ist. Der Begriff bezeichnet gleichermaßen einen Menschen, der seine Überzeugung unter dem Einfluss seiner jeweiligen Umgebung leicht ändert. In dieser Woche haben Wissenschaftler aufgedeckt, wie das Chamäleon das schafft. Doch es gab keinen Kommentar zum chamäleonartigen Verhalten beim Menschen! Die Studie, die von einer Forschungsgruppe an der Universität Genf durchgeführt wurde, hat aufgedeckt, dass photonische Kristalle den aktiven Farbwechsel bei Chamäleons hervorrufen. Durch die Veränderung des Abstands zwischen den Kristallen können diese Tiere eine spezifische Wellenlänge reflektieren und sich selbst tarnen. Die Studie konzentrierte sich auf das Pantherchamäleon, das in Madagaskar heimisch ist. Begegnet dieses Tier einem männlichen Konkurrenten oder einem möglicherweise willigen Weibchen, dann wechselt die Grundfarbe seiner Haut von Grün nach Gelb und die blauen Muster werden Weiß und das Rot leuchtender. Wie aus der Zusammenfassung der Studie in Nature Communications hervorgeht, zeigt das Team mithilfe einer Kombination von Mikroskopie, photometrischer Videografie und photonischer Bandlückenmodellierung, dass Chamäleons ihre Farbe durch „aktive Abstimmung eines Gitters von Guanin-Nanokristallen in einer oberflächlichen dicken Schicht von Iridophoren in der Haut“ wechseln. Weiterhin entdeckte das Team unter der Leitung von Professor Michel Milinkovitch, dass „eine tiefer liegende Menge an Iridophoren mit größeren Kristallen einen großen Teil des Sonnenlichts insbesondere im nahen Infrarotbereich reflektieren.“ Der Studie zufolge stellt die Organisation der Iridophoren in diesen beiden überlagerten Schichten eine entwicklungsgeschichtliche Neuerung für Chamäleons dar. Dies erlaubt es manchen Arten, eine effiziente Tarnung mit einem spektakulären Aussehen zu kombinieren, während möglicherweise ein passiver Wärmeschutz gewährt wird. Laut der Zeitschrift The Guardian sind die Kristalle in einem dichten Netzwerk organisiert, wenn sich das Chamäleon im Ruhezustand befindet. Dann werden die blauen Wellenlängen am stärksten reflektiert. Ist das Tier aufgeregt, dann wird das Gitter aus Nanokristallen um etwa 30 % weitmaschiger, wodurch Gelb oder Rot reflektiert werden können. Der Artikel zitiert Prof. Milinkovitch: „Sie ziehen das Gitter praktisch auseinander oder drücken es zusammen.“ Den Wissenschaftlern ist nicht klar, wie das Chamäleon diese Veränderung hervorruft, doch es könnte auf das Zusammenziehen oder die Erweiterung von Zellen zurückzuführen sein, wodurch die Kristalle mehr oder weniger Raum zu füllen haben. Durch die Studie konnte ein verbreiteter Mythos widerlegt werden, nach dem Chamäleons jede beliebige Hintergrundfarbe annehmen können. Prof. Milinkovitch fügte hinzu: „Typischerweise sind sie im Entspannungszustand sehr gut getarnt, denn dann sind sie grün vor einem Blatthintergrund, und man kann sie besonders gut sehen, wenn sie sich zur Schau stellen.“ Laut dem Magazin Science könnten die Erkenntnisse zum Entwurf neuartiger Materialien beitragen, die sich ausdehnen, um die Farbe zu wechseln. Weitere Informationen sind abrufbar unter: http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7368/full/ncomms7368.html
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