カメレオンが体の色を変えるのは、周囲に溶け込むためだけではありません。仲間への合図や体温に関わる場面でも体色は変わります。とくにパンサーカメレオンでは、皮膚の中に並ぶ非常に小さな結晶の間隔を変え、反射する光の色を調節できることが研究で明らかになっています。
「背景に合わせて何色にでもなれる」というイメージとは少し違う、カメレオンの色の科学を紹介します。
カメレオンが色を変えるのはなぜ？
体色には、敵から見つかりにくくなること、同じ種類の仲間に状態を伝えること、日光との関係など、複数の役割があります。どの役割が重要かは、種類や状況によって異なります。
例えば、オス同士が向き合ったときや求愛の場面では、鮮やかな色の変化が見られます。色は単なる「隠れみの」ではなく、相手に見せる信号にもなるのです。
皮膚のナノ結晶が光の色を変える
2015年に『Nature Communications』に発表された研究では、パンサーカメレオンの皮膚を顕微鏡などで調べ、グアニンという物質の微小な結晶が規則的に並ぶ構造が色の変化に関わることが示されました。
その結晶があるのは「虹色素胞（こうしきそほう）」と呼ばれる細胞です。上側の層にある結晶同士の間隔が変わると、強く反射される光の波長も変わります。波長とは光の色を決める性質の一つで、短い側には青、長い側には赤などがあります。
このように、色素そのものの色だけでなく、微細な構造が光を反射する仕組みで生まれる色を「構造色」といいます。シャボン玉の表面が虹色に見える現象も、微細な構造や膜による光の干渉が関係する身近な例です。ただし、シャボン玉とカメレオンの内部構造は同じではありません。
緑から黄色や赤へ。皮膚では何が起きている？
パンサーカメレオンの皮膚では、結晶の間隔が比較的狭いと短い波長の光が反射されやすく、間隔が広がるとより長い波長の光を反射しやすくなります。さらに、皮膚にある黄色などの色素も見た目の色に影響します。
つまり「緑色の色素を黄色い色素に一瞬で塗り替えている」という単純な仕組みではありません。光の反射と色素の組み合わせによって、私たちに見える色が変わるのです。
ただし、すべてのカメレオンがパンサーカメレオンと同じ仕組み・同じ幅で色を変えると確認されたわけではありません。変えられる色や模様には種類ごとの違いがあります。
色を変える目的は迷彩だけではない
2008年の『PLOS Biology』の研究では、南部アフリカのコビトカメレオン類を比較しました。その結果、体色変化の大きさは、背景に紛れる能力よりも、仲間に目立つ信号を出すことと強く関係していました。
これは「カメレオンは迷彩をしない」という意味ではありません。目立たないための色と、相手に見せるための色の両方があるということです。カメレオンを見たら、背景の色だけでなく、近くに別の個体がいるかどうかにも注目すると行動を理解しやすくなります。
体温の調節にも役立つの？
体の色や光の反射は、日光から受け取るエネルギーにも関係します。2015年の研究では、パンサーカメレオンの皮膚の深い層に、近赤外線を広く反射する結晶が見つかりました。近赤外線は人間の目には見えない光で、太陽光に含まれています。
研究者たちは、この層が強い日射から体を守る役割を持つ可能性を指摘しています。ただし、近赤外線を反射することが実際の体温調節にどれほど役立つかは、種類や環境も含めて検証が必要です。
よくある疑問：どんな色にも自由になれる？
いいえ。カメレオンは周囲の物体を見て、その色をそのままコピーするわけではありません。色の変化には皮膚の構造、色素、種類、体の状態などの制約があります。写真や動画で派手な色を見たときも、すべての種類に共通する能力だとは考えないほうが正確です。
まとめ：カメレオンの色は「光」と「行動」の組み合わせ
カメレオンの色の変化は、単なる迷彩ではなく、皮膚の微細構造による光の反射と、仲間とのコミュニケーションが結びついた現象です。生き物の体には、色素以外にも色を生み出す仕組みがあります。
色が変わる仕組みを比較したい方は、葉の色素が季節で変化する紅葉が赤や黄色になる理由もおすすめです。また、爬虫類の体の驚くべき構造についてはヤモリが壁を登れる仕組みで紹介しています。
参考文献
- Teyssier J, Saenko SV, van der Marel D, Milinkovitch MC. Photonic crystals cause active colour change in chameleons. Nature Communications. 2015;6:6368. https://doi.org/10.1038/ncomms7368
- Stuart-Fox D, Moussalli A. Selection for social signalling drives the evolution of chameleon colour change. PLOS Biology. 2008;6(1):e25. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0060025
アイキャッチ写真：Seri / Unsplash
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