

Le caméléon
Le caméléon change de couleur selon son environnement: mythe ou réalité ?


Les particularités du caméléon
Le caméléon fait partie de la famille des reptiles, plus particuliérement à la famille Chamaeleonidae, qui est divisée en deux sous-familles : les Chamaeleoninae et les Brookesiinae.
Les parties de son corps sont spécifiques à son espèce :
- Sa langue protractile sert à attraper des insectes. Il fixe sa proie puis projette sa langue avec une grande rapidité et une grande précision à tel point qu’il réussit presque toujours à attraper sa proie. Sa langue peut atteindre la taille de son corps voir plus ! Lorsque le caméléon ne se sert pas de sa langue, il la replie en accordéon.
- Ses yeux convergents et indépendants, cette spécificité lui permet d’avoir un champ de vision très grand même si il ne se déplace pas. Il peut savoir la distance à laquelle se trouve un individu ou une proie. Ce qui lui est très utile pour la chasse, mais la nuit il a une vision quasi nulle.
- Ses pattes, avec ses doigts opposables ce qui lui donne une facilité à s’accrocher aux branches des arbres.
- Et sa queue qui lui sert de cinquième membre, elle peut servir à saisir des objets.
Modification de la couleur dûe
aux émotions
Dûe à ses émotions : Le caméléon possède des parties du corps comme les bandes, les marbrures, les épines et les cornes qui lui permettent de bien se confondre dans son environnement. De plus, il a la particularité de se balancer sans cesse, pour pouvoir se dissimuler dans les feuilles des arbres qui sont agitées par le vent. Ainsi il est camouflé. Quant à sa capacité de changer de couleur, elle se fait grâce l’expression de ses émotions mais aussi à sa température. Il est impossible de le repérer dans un feuillage grâce à sa façon de se camoufler et son changement de couleur. Lorsque le caméléon entend ou observe une menace, il peut devenir noir de colère ou même pâle d’inquiétude. Ainsi, sous l’effet d’excitations émotionnelles ou physiques, les cellules de sa peau changent de couleurs. Par exemple, quand le caméléon est au repos sa couleur est mi-verte claire mi-jaune, quand il est prêt à combattre il devient rouge-brun.Le caméléon se sent facilement menacer, il ne supporte aucun autre animal que sa famille, ni un simple passant ou même individu de sa propre espèce, y compris du sexe opposé. Alors, il essaye d’impressionner, pour cela il se dresse sur ses pattes, ouvre grand sa gueule pour pouvoir grogner et il “gonfle” son corps.
La couleur du caméléon est aussi influencée par des facteurs externes, notamment environnementaux. Elle peut varier selon :
-la température ambiante (sombre quand il fait froid afin d’absorber de la chaleur)
-le moment de la journée (pâle la nuit, car plus il y a de la lumière, plus la peau est sombre)
-le sexe (généralement, les mâles sont plus colorés que les femelles)
Son épiderme : L’épiderme est constitué de 3 couches :
- La première couche est appelée la couche cornée. Toutes les cellules de cette couche très fine ont perdues leur noyau cellulaire, elle est donc composée d’un ensemble de cellules mortes : les cornéocytes. Cette particularité nous permet de la distinguer des autres couches de l’épiderme.
- Ensuite il y a la couche de Malpighi, (ou couche épineuse). Cette couche secondaire contient des kératinocytes, ce sont des cellules qui produisent de la kératine, ce qui donne la dureté à la peau.
-La dernière couche est la couche germinative qui assure le renouvellement de l'épiderme par les mitoses de ses cellules.
Après l’épiderme, suit le derme. Cette partie de la peau se divise en trois couches, contenant des chromatophores, des cellules à pigments :
- La première couche est celle des lipophores, eux-mêmes divisés en deux sortes : les xantophores et les erithrophores. Les xantophores sont les pigments jaunes, ils contiennent de la ptérine, et les erithrophores sont les pigment srouges,constitués de caroténoïdes.
- Suit, ensuite la couche constituée d’iridophores. Ce sont des chromatophores particuliers, car ils ne possèdent pas de pigments.
- Enfin, la dernière couche est celle qui est composée de mélanophores, cellules contenant la mélanine. Ce pigment est de couleur noire qui peut varier jusqu'au rouge, et peut se déplacer dans la cellule. Les mélanophores disposent de branches qui traversent les couches du derme, ce qui permet à la mélanine de remonter, et de cacher plus ou moins les autres chromatophores.
Le changement de couleur chez le caméléon est dû aux chromatophores (groupement d’atome particulier propre aux cellules à pigments) double liaison qui dans les différentes couches de la peau expriment ou n’expriment pas sa couleur. Chaque chromatophore possède une pigmentation de couleur différente, ainsi par mélange, une mosaïque de plusieurs couleurs pourrait être créée.
Les atomes des molécules sont reliés entre eux par des liaisons, qui représentent en fait les électrons qu'ils partagent. Une liaison simple est un partage d'un électron de la part de chaque atome (deux électrons sont donc partagés), une double liaison est un partage de deux électrons de la part de chaque atome (soit quatre électrons partagés), et ceci pour assurer la stabilité de chaque atome.
La mélanine peut se déplacer de plusieurs manières :
-Elle peut se placer au-dessus des autres chromatophores, et donc les cacher.
-Elle peut aussi se disposer au milieu, de manière à cacher seulement les iridophores.
-Elle peut enfin se placer sous tous les autres pigments et se regrouper autour du noyau de la mélanophore.
Lorsque la mélanine est placée au-dessus des chromatophores la peau du caméléon paraît noire, lorsque la mélanine ne cache que les iridophores alors le caméléon a une couleur jaune orange et enfin quand la mélanine est placée en dessous des autres pigments, le caméléon est vert.
La couleur structurelle est produite par des particules microscopiques organisées en réseau. Ces microstructures perturbent la lumière visible, composée de différentes longueurs d’onde et créent ainsi des motifs colorés stables et iridescents. L’exemple le plus typique de ce phénomène peut être observé sur les plumes de la queue du paon aux superbes teintes irisées variant du bleu au vert. Ces couleurs sont en fait créées sans pigments, via un phénomène d'interférence optique. Elles dérivent des interactions entre certaines longueurs d'ondes et des structures nanoscopiques, telles de minuscules cristaux présents dans la peau des reptiles. Néanmoins, ce phénomène est plus ou moins accentué grâce une couche de cellules aux pigments jaunes située au-dessus de la couche de cellules iridophores. En temps normal, les couleurs de ces pigments ne se voient pas car les iridophores, serrés les uns contre les autres ne reflètent que les longueurs d'ondes correspondant à la couleur bleue. Mais lorsque le reptile se retrouve face à un rival ou une femelle, la peau se dilate et l’espace augmente entre chaque cellule. Ceci permet la réflexion d'autres couleurs, comme le jaune ou le rouge. L’animal peut aussi présenter une couleur verte qui correspond simplement à un mélange entre le bleu de la couleur structurelle et le jaune des pigments.
Au cours de leur recherche, les scientifiques ont également eu l’occasion d’observer une deuxième couche de cellules iridophores, située cette fois-ci plus en profondeur. Ces cellules, qui contiennent des cristaux plus gros et moins bien organisés, réfléchissent une proportion importante des longueurs d'ondes infrarouges. Selon lui, cette propriété permet à l’animal de se protéger contre les effets néfastes du soleil. Si ces découvertes permettent de mieux connaitre les caméléons et leurs fascinantes capacités, elles pourraient aussi inspirer les ingénieurs et physiciens pour la création de nouvelles technologies capables par exemple, d'éliminer des reflets.
LEXIQUE:
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Pigmentaire : relatif à une substance qui donne les couleurs externes aux animaux ou aux plantes.
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Chromatophore : Cellule pigmentée contribuant à donner leurs couleurs à la peau humaine et aux animaux.
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Mimétisme : particularité des espèces qui, en raison de leur forme et/ou de leur couleur, peuvent se confondre avec l'environnement ou avec les individus d'une autre espèce.
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Leucophore : cellule de teinte blanche
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Derme : Couche moyenne de la peau, séparant l'épiderme de l'hypoderme

Caméléon prêt à combattre, il est alors de couleur rougeâtre-brun.

Caméléon au repos donc de couleur mi-jaune, mi-verte.


La structure de la peau
L'influence de la lumière sur la peau du caméléon
Tout d’abord, la production de couleur peut être divisée en deux catégories, selon les chromatophores qui la réalise : coloration par les Biochromes et celle par les Schemochromes.
Les biochromes possèdent des caroténoïdes et des ptéridines. Ces pigments absorbent une partie du spectre visible de la lumière de façon sélective, permettant aux autres longueurs d’onde d’atteindre l’œil de l’observateur.
Les schemochromes ou «coloration structurelle », produisent une coloration :
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En réfléchissant plusieurs longueurs d’ondes de la lumière « blanche »
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En transmettant les longueurs qui n’ont pas été réfléchies
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En provoquant des interférences des ondes lumineuses, au sein de leur structure
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En décomposant la lumière reçue.
Cette coloration a donc lieu, lorsque la mélanine se regroupe autour du noyau. Elle laisse passer la lumière qui peut alors atteindre les autres chromatophores.
Les pigments des lipophores absorbent alors des longueurs d’ondes suivantes :
-La ptérine (ou ptéridine) contenue dans les xantophores, absorbent les longueurs d’ondes entre 380 et 560 nm, soit les couleurs entre violet et bleu.
-Les pigments caroténoïdes, contenus dans les érithrophores, absorbent des longueurs d’ondes entre 400 et 500 nm, soit les teintes bleues.
La lumière qu’ils n’absorbent pas est renvoyée ce qui donne une couleur jaune orangée ou rouge au caméléon.
En utilisant les biochromes comme filtres colorés, les iridophores créent cet effet d’optique connu sous le nom d’effet Tyndall, produisant des couleurs brillantes bleues et vertes.
L’effet Tyndall s’explique de la façon suivante : Le soleil envoie des ondes avec des intensités variables, les plus intenses étant celles de couleur verte. Le faisceau lumineux doit traverser la couche d’air de la Terre, sachant que l’air est composé d’environ 79% d’azote et de 21% d’oxygène. Si les atomes de ces molécules sont excités, ils émettent de la lumière en se désexcitant. S’ils ne sont pas excités, ils peuvent absorber de la lumière, puis se défont de leur excitation en réémettant un rayonnement. Cet effet est créé grâce à des lames cristalloïdes de schemochromes qui réfléchissent la lumière. L’orientation du schemochrome détermine la nature de la couleur observée.
La lumière bleue a 4,2 fois plus de chance d’être absorbée que la lumière rouge.
Cet effet provoque la même chose chez le caméléon, ce qui lui donne la couleur bleue. Comme la mélanine laisse le champ libre à la lumière, celle-ci passe en même temps par les lipophores et les iridophores, ce qui donnera une couleur vert brillant au caméléon.
Pour les deux autres positions de la mélanine, la lumière passe plus ou moins. Lorsque la mélanine est située au centre des couches, elle cache les iridophores, et le caméléon prendra seulement la couleur des lipophores et de la mélanine, soit olive à brun clair.
Enfin, si la mélanine se concentre au-dessus des autres chromatophores, la lumière ne passe que par elle. Or la mélanine absorbe toutes les longueurs d’ondes, ce qui provoque la couleur brun noir du caméléon.
