Chamäleon-Trick: Verschiebbare Nanoblöcke für den Farbwechsel
Genf (dpa) — Ihre spektakulären Farbwechsel erreichen zumindest einige Chamäleons auch mit Hilfe besonderer Nanostrukturen. Die winzigen Strukturen ähneln denen, die die Farben auf Schmetterlingsflügeln hervorbringen, berichten Wissenschaftler im Fachjournal „Nature Communications“.
Bekannt war bereits, dass die Farbwechel durch Veränderungen der Pigmente in bestimmten Hautzellen zustande kommen. Chamäleons setzen die Änderungen vor allem zur Kommunikation mit Artgenossen ein, reagieren aber zum Beispiel auch auf Helligkeitsunterschiede.
Beim Pantherchamäleon (Furcifer pardalis) gebe es sogar zwei übereinanderliegende Schichten von Hautzellen - sogenannter Iridophoren - mit einem Netz von Nanokristallen, schreiben die Forscher um Michel Milinkovitch und Dirk van der Marel von der Universität Genf. Beide Schichten besitzen demnach Molekülblöcke aus der Substanz Guanin, die so angeordnet sind, dass sie einfallendes Licht auf eine bestimmte Weise reflektieren. In den tieferen Hautschichten sind die Kristalle größer und weniger strukturiert angeordnet, so das Ergebnis.
Die Chamäleons seien in der Lage, die Zwischenräume zwischen den Guaninblöcken zu vergrößern oder zu verkleinern - womit sich jeweils der Farbeindruck ändere, erläutern die Forscher. Bei einem ruhigen Chamäleon seien die Nanokristalle in einem engen Netz angeordnet und reflektierten die blaue Wellenlänge. Bei Aufregung lockere sich das Kristallgitter, gelbe oder rote Farbtöne seien die Folge.
Zudem reflektiere die äußere Schicht von Nanostrukturen sichtbares Licht, während die darunterliegende vor allem elektromagnetische Wellen im nahen Infrarotbereich zurückwerfe. Da im Infraroten die Wärmestrahlung des Sonnenlichts am größten ist, vermuten die Forscher, dass die innere Schicht die Chamäleons hauptsächlich vor dem Aufheizen bewahren soll. „Vor allem Pantherchamäleons und Jemenchamäleons, die hier untersucht wurden, kommen in trockenen, heißen Umgebungen vor und sind in starkem Maße dem Sonnenlicht ausgesetzt.“
Pantherchamäleons leben auf der Insel Madagaskar im Südosten Afrikas. Die großen, bunten Tiere zählen zu den beliebtesten Chamäleonarten für Terrarien. Die Forscher hatten für ihre Analyse Gewebeuntersuchungen, Elektronenmikroskopie und Wellenlängenmessungen mit der Computermodellierung des Verhaltens von Elektronen im Festkörper kombiniert. Untersucht wurde das Farbenspiel mehrerer Männchen, Weibchen und Jungtiere.
Immer wieder entdecken Biologen neue Tarnungsmethoden bei Tieren. So sieht die Spinne Cyclosa ginnaga, die in Asien beheimatet ist, wie ein Klecks Vogelkot aus. Das schützt die Tiere vor gierigen Wespen. Der Paletten-Feilenfisch (Oxymonacanthus longirostris) gleicht nicht nur seiner bevorzugten Korallenart, sondern riecht sogar so. Das gelingt dem im Indopazifik lebenden Fisch, indem er von den Korallen frisst.
Eine doppelte Mimikry fanden Wissenschaftler im indonesischen Meeresgebiet: Der Kieferfisch (Stalix cf. histrio) ahmt die Farben und das Muster des Karnevalstintenfisches (Thaumoctopus mimicus) nach. Dieser wiederum sieht durch seine Streifen und die Form, die er meist annimmt, selbst wie ein Fisch aus.
