Das geheime Leuchten der Chamäleons kommt von ihren Knochen

Die nahtlose Eingliederung in die eigene Umgebung wird aus gutem Grund als "chamäleonartig" bezeichnet. Chamäleons verändern die Farben und Muster ihrer Haut, um sich vor Raubtieren zu verstecken oder während sozialer Interaktionen mit anderen Chamäleons zu kommunizieren.

Aber die farbenfrohen Signale der Chamäleons haben eine geheime, beleuchtete Schicht: Wissenschaftler haben kürzlich entdeckt, dass die Knochen der Eidechsen, insbesondere auf ihren Köpfen und Gesichtern, durch ihre Haut fluoreszieren und im Dunkeln leuchtende Muster erzeugen.

"Chamäleons sind bereits für ihre außergewöhnlichen Augen und ihre visuelle Kommunikation bekannt und gehören jetzt zu den ersten bekannten terrestrischen Squamaten [skalierten Reptilien], die Fluoreszenz zeigen und wahrscheinlich verwenden", schrieben die Wissenschaftler in der Studie. [Fotos: Wie Chamäleons ihre Farbe ändern]

Biologen wissen seit langem, dass Knochen unter ultraviolettem (UV) Licht leuchten, aber die Forscher waren erstaunt zu erfahren, dass Chamäleons diese Eigenschaft nutzen können, um sichtbare Fluoreszenzmuster durch ihre Haut zu zeigen, so Co-Autor Frank Glaw, ein Kurator für Herpetologie im bayerischen Staat Sammlung von Zoologie (ZSM) in München, Deutschland, sagte in einer Erklärung.

"Dass Tiere dieses Phänomen nutzen, um sich selbst zu fluoreszieren, hat uns überrascht und war bisher völlig unbekannt", sagte Glaw.

Die Fluoreszenz, bei der spezielle Strukturen in Gegenwart von Licht leuchten, unterscheidet sich von der Biolumineszenz, einem Prozess, der Licht beschreibt, das durch eine chemische Reaktion zwischen Verbindungen im Körper eines Tieres erzeugt wird. Glühwürmchen, einige Arten von Pilzen und zahlreiche Tiefseekreaturen sind biolumineszierend, während fluoreszierende Tiere Skorpione, Korallen, Quallen, eine seltene Art von Meeresschildkröten und jetzt Chamäleons sind.

Die Autoren der Studie untersuchten 160 Exemplare, die 31 Arten in der Calumna Gattung, eine Gruppe von Chamäleons aus Madagaskar, und 165 Exemplare aus 20 Arten der Furcifer Gattung, in Madagaskar und Teilen Afrikas gefunden. Sie fotografierten lebende Tiere in ihren Lebensräumen sowie konservierte Exemplare und beleuchteten die Chamäleons mit UV-Licht und enthüllten ihre leuchtenden Muster.

Als nächstes wandten sie sich der Mikrocomputertomographie zu - 3D-Röntgenbildgebung auf mikroskopischer Ebene -, um die Punkte buchstäblich zu verbinden und die leuchtenden Punkte in den Mustern mit erhöhten Unebenheiten in den Knochen der Eidechsen abzugleichen, die als Tuberkel bekannt sind und die Quelle von das Glühen.

Fast alle Arten zeigten unter UV-Licht bisher unsichtbare blaue Muster auf ihrer Haut, stellten die Forscher fest. Die meisten Eidechsen zeigten Muster auf ihren Köpfen, aber einige zeigten fluoreszierende Markierungen auf ihren Körpern, sagte der Erstautor der Studie, David Prötzel, ein ZSM-Doktorand, in der Erklärung. Die Muster erschienen blau, weil die dünne äußere Hautschicht der Eidechsen als Filter dient und die Fluoreszenz laut der Studie zum blauen Ende des Spektrums hin anstößt.

Die dünne Haut, die über die Unebenheiten gespannt ist, dient als Fenster, durch das UV-Licht den Knochen erreicht und der Glanz durch die Haut reflektiert wird. In schattigen, feuchten Waldlebensräumen könnten intermittierend sichtbare Fluoreszenzmuster es den Eidechsen ermöglichen, sich gegenseitig zu signalisieren, ohne die Aufmerksamkeit der Raubtiere auf sich zu ziehen, schrieben die Autoren der Studie.

Muster neigten dazu, sich um die Augen der Chamäleons und die Vorderseite ihrer Köpfe zu sammeln, Bereiche, die bekanntermaßen für die Kommunikation zwischen Individuen wichtig sind. Im Durchschnitt zeigten männliche Exemplare über Spezies hinweg mehr Muster als weibliche; Während es immer noch ungewiss ist, wie die Chamäleons die Fluoreszenz nutzen könnten, deutet dieser männliche Versatz darauf hin, dass er eine Rolle bei der sexuellen Selektion spielen könnte, obwohl weitere Studien erforderlich sein werden, um dies mit Sicherheit zu sagen, erklärten die Wissenschaftler.

"Die Fluoreszenz bei Landwirbeltieren wurde bisher unterschätzt, und ihre Rolle bei der Entwicklung der Ornamentik ist weitgehend unerforscht, aber dies ist ein vielversprechender Weg für die zukünftige Forschung", berichteten die Autoren der Studie.

Die Ergebnisse wurden online am 15. Januar in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht.

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