Постоянная гомохромия

Обширные, хроматически точно определенные просторы, как например, снежные покровы северных областей, зеленые массивы лесов (главным образом тропических), пески пустынь, беспредельные зеркала морей и океанов дают животным устойчивые модели защитной окраски, по своему характеру постоянные и обыденные для всего биоценоза.

Полярные области, в снегах и вечных льдах, населены как правило животными с белой окраской, как например, белая куропатка (Lagopus lagopus), заяц-беляк (Lepus timidus), белый медведь (Thalassarctos maritimus). Даже детеныши тюленя, рождающиеся обычно в марте месяце на ледяных просторах, одеты в густую белую шубку, чтобы помешать хищникам обнаружить их среди белизны снегов.

В пустынях и на песчаных морских отмелях обитают животные, подражающие колориту местности, то есть окраске песков. Самые многочисленные из видов - светлых оттенков, желтовато-серых, желтовато-каштановых, с очень стертыми рисунками, в тон с местной средой, с которой контур животного сливается.

На побережьи Черного моря можно наблюдать окраску крабов, песчаных жуков, личинок муравьиного льва или раковин малых улиток. Мы можем убедиться в их хроматической согласованности со средой. В пустынях, кожный покров ящериц, змей, оперение птиц и шерсть млекопитающих приобретают желтоватый оттенок. Для постоянной гомохромии этой среды весьма характерна окраска степного удава (Eryx), песчаной эфы (Echis carinata), ящерицы круглоголовки (Phrynocephalus), саксаульной сойки (Podoces panderi), грызуна Neotoma и египетского зайца (Lepus aegypticus).

В лесах умеренного пояса, главенствующие окраски - красновато-каштановые или зеленые, соответствующие зеленой листве лета или осенней подстилке. Гусеницы, клопы, саранча, другие различные насекомые, змеи, млекопитающие по окраске колеблются между зеленой, желтой и каштановой. Роскошная растительность тропических лесов, исключительно богатая и красочная палитра ее цветов объясняет господство изумрудно-зеленых оттенков и ярких рисунков на крыльях чешуекрылых.

В водной среде прозрачность воды легла за основу целого ряда гомохромических, весьма удачных и интересных приспособлений, в основном у пелагической микрофауны.

Большинство видов планктона обладает прозрачным телом, что позволяет им легко затеряться в водных просторах и потому их  трудно разглядеть.  Радиолярии,  инфузории,  сифонофоры - красивые плавучие гирлянды - легкие, воздушные медузы, такие прозрачные, что сквозь их тело видны их внутренности и главным образом гонады, окрашенные в фиолетовый или красный цвета, морские огурцы, маленькие рачки из семейства веслоногих и водяных блох, миллионы прозрачных личинок иглокожих и рачков, хотя  и  составляют компактные массы, все же их трудно распознать даже привычному глазу. Без сомнения, прозрачностью тела они обязаны высокому содержанию воды. Так, мезоглея, то есть прослойка между внешним и внутренним покровами кишечнополостных, содержит 94-95% воды. Прозрачность их тела оказывается хорошей защитой особей планктона против нападающих. В этом смысле весьма показателен пример аппендикулярий, мелких животных с хвостовым придатком, вдвое более длинным, чем тело. Они обитают в желатинообразном   домике похожем на муфту. Этот прозрачный домик служит им защитным средством. Если какая-нибудь хищная рыба устремится и атакует особь аппендикулярий, то она сильным ударом хвоста освобождается от домика и, оставляя его врагу, сама спасается бегством (по К. Богоеску и Шт. Болдору).


Наряду с постоянной гомохромией (неизменной окраской в тон местообитания) некоторые животные умеренного климатического пояса, где общий колорит местности меняется по крайней мере два раза в год, обладают способностью сезонной гомохромии. Это относится к животным не впадающим в зимнюю спячку, ведущим круглый год деятельный образ существования. В этом отношении весьма типичен пример горностая (Mustela erminea) и ласки (Mustela nivalis), у которых окраска меха меняется соответственно времени года: зимой она становится белоснежной, а летом - коричнево-рыжей, в созвучии с ржавым покровом лиственных лесов. В альпийских нагориях обитает заяц-беляк (Lepus timidus varonis), периодически меняющий окраску меха, являясь таким образом наглядным представителем сезонной гомохромии. От декабря и до февраля, когда в горах лежит снег, шкурка зайца чисто белого цвета; только верхушки ушей окаймлены блестящей черной шерстью. К весне шкурка постепенно меняет свой колорит; в марте серые волоски частично заменяют белые, в начале апреля, весь мех покрыт пятнами, а в конце весны он принимает темную, серо-коричневую окраску, сохраняющуюся до поздней осени.

При сезонной гомохромии, изменения в окраске животного обязаны исключительно воздействию внешних физических факторов. Были проведены опыты с леммингами (Lemmus lemmus) - грызунами родом из Скандинавского полуострова - и было доказано, что побеление шерсти, другими словами торможение черных пигментов, наступает одновременно со снижением температуры до уровня соответствующего снегопаду.

Случайная гомохромия

Постоянную или сезонную гомохромию у животных обычно причисляют к основным процессам их приспособляемости к среде, в то время как случайная гомохромия является более усовершенствованной формой их самозащиты, так как роль животного здесь не пассивна, а, наоборот, весьма деятельна как мера обороны. Она состоит в том, что некоторые животные обладают способностью, по мере надобности и условий, изменять в более или менее короткий срок свою защитную окраску.

С древних времен ведутся  наблюдения за   хамелеоном (Chamaeleo chamaeleon), обладающим свойством легко и быстро менять свою окраску. Эта своеобразная ящерица обитает в Северной Африке, в Малой Азии, на Арабском полуострове, на островах Крит, Хиос, Самос, Кипр и на юге Испании. Ее длина не более 20-30 сантиметров, но ее внешний вид весьма внушителен. У нее на голове большой гребень, большие выпуклые глаза, которыми она вращает независимо один от другого. Глаза почти полностью прикрыты веками. Цилиндрической формы толстый язык завершается на конце шишкой, покрыт клейкой слизью и может значительно растягиваться, выдвигаясь вперед. Обычно ленивая и очень медлительная, ящерица прячется в листве кустарников, ухватившись лапами и своим длинным и цепким хвостом за ветку.

Легкость, с которой хамелеон меняет окраску кожи, приспосабливаясь к колориту окружающей его среды, поистине удивительна. Еще в отдаленные времена люди пытались .дать объяснение этому биологическому процессу.

Великий древнегреческий мыслитель Аристотель полагал, что животное меняет свою окраску, когда раздувается. Его последователь, римский ученый Плиний Старший, приписывал хамелеону свойство занимать цвета от окружающих его предметов. В XVII веке, немецкий естествоиспытатель Вормиус, сторонник философского сенсуалистического течения, объяснял колебания в окраске хамелеона страданиями или переживаниями, испытуемыми животным, а его современник, французский философ и ученый Декарт, известный своими трудами в области математики, физики и физиологии, считал, что явление вызвано различным отражением солнечных лучей на коже животного.

Во второй половине XVIII века, шведские ученые Хассельквист и Линней были первыми, которые указали, что изменяющаяся окраска хамелеона обязана присутствию определенного пигмента в его коже. Их гипотеза получила подтверждение только спустя сто лет, одновременно с открытием хроматофоров, т.е. клеток специального назначения, содержащих пигменты. Хроматофоры имеют форму звездообразных клеток, обладающих свойством сжиматься или расширяться под импульсами нервной системы. По характеру пигмента в клетке, хроматофоры делятся на темноцветные (меланофоры), черного или темно-кофейного цветов, желтые (ксантофоры) и оранжево-красные (эритрофоры). Клетки содержащие пигменты расположены в три слоя. В глубине залегает слой с красными пигментами, над ним находится слой с темными, а на поверхности лежит покров из клеток с желтыми пигментами. Расширение или сжатие хроматофоров регулируется из нервного узла, расположенного на передней части продолговатого мозга и в промежуточном мозге. Сокращение вызывает сжатие пигмента, в результате чего кожа бледнеет, в то время как растягивание хроматофоров ведет к распространению пигмента во все стороны звездообразной клетки и окрашивает кожу.

"Детальные исследования показали, что смена окраски проходит стремительно под воздействием внешних факторов (изменение освещения или температуры) и значительно медленнее - под влиянием нервновегетативных расстройств, вызванных голодом, жаждой, потребностью отдыха, испугом, гневом и т.д.

Цвета, сменяемые хамелеоном, не насчитываются сотнями, как это воображают наивные люди, но и не ограничиваются тремя основными окрасками трех кожных покровов, содержащих хроматофоры. Существует довольно широкая гамма вариаций, от оранжевого и до желто-зеленого или белесого, со всеми промежуточными цветовыми оттенками и переходами через серый, серо-голубой, серо-зеленый, пепельно-коричневый, вплоть до черного или коричнево-ржавого (по Богоеску и Болдору).

"Хамелеоном" лесов Румынии нужно признать квакшу обыкновенную (Hyla arborea). Это небольшой и очень подвижной зверек. Его будто лакированная спинка окрашена в красивый зеленый цвет листвы. Изумрудно-зеленый цвет его спины меняется одновременно с изменением колорита окружающей среды. Когда квакша сидит на растрескавшейся коре дерева, ее кожа приобретает сиреневый оттенок, а иногда даже коричневый. Когда она отдыхает на камне светлого цвета, ее спина становится почти белесой.

С тех пор, как люди приступили к изучению морских глубин и их подводной и донной фауны в условиях их местообитания, было замечено, что мир подводных животных представляет очень широкий и интересный перечень случаев "хамелеонизма".

Каракатицы поражают быстротой реакции и совершенством их гомохромического механизма. В две-три секунды, а иногда даже мгновенно, эти головоногие меняют окраску и становятся то желтоватыми, когда садятся на песчаное дно, то полосатыми или под мрамор, когда прячутся между камнями, то прозрачными (путем одновременного сокращения всех хроматофоров), чтобы уйти от врага, и, в то же время, выпускают маскирующие чернила.