Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat numeru

23 lipca 2019

NR 34 (Lipiec 2019)

Rodzaje kamuflażu

0 82

Organizmy opracowały mnóstwo strategii maskowania się. Gatunki udają inne zwierzęta, a nawet przedmioty, rozmazują granice ciała, stroją, mienią tysiącem kolorów lub są przeźroczyste... słowem, wykształciły niezliczone chwyty, by przetrwać. Często te taktyki przeplatają się i uzupełniają, co nastręcza naukowcom trudności w klasyfikacji. Bywa, że to właśnie kamuflaż decyduje o pięknie organizmu, chociaż doskonale wiemy, że to tylko maska zapewniająca mu przetrwanie.

Tak jak wspomniałam, granice między rodzajami kamuflażu są bardzo cienkie – bo czy np. mimezja, czyli przybieranie przez organizm kształtu, np. liścia, nie jest wtapianiem się (crypsis) w otoczenie? A czy plamy z tyłu głowy sowy, które klasyfikuje się do jednego z rodzajów ubarwień maskujących, nie mogą być automimikrą? Usystematyzowanie rodzajów kamuflażu jest trudne, często też gatunki stosują kilka ich rodzajów. 

Wyróżnia się trzy główne strategie kamuflażu: 

  1. Crypsis (wtapianie) – maskowanie wizualne, zapachowe, a nawet słuchowe.
  2. Motion dazzle (dosłownie „oślepienie ruchem”) – iluzja wywoływana przez zwierzęta specyficznie umaszczone, efektywna podczas ruchu osobników w stadzie. Skuteczność tego kamuflażu jest ciągle podważana.
  3. Mimikra – imitowanie innego gatunku zwierzęcia lub przedmiotu.

Poniżej przedstawiam charakterystykę i przykłady każdej z wyżej wymienionych strategii kamuflażu.

Cripsis (wtapianie)

Jest to zdolność zwierzęcia do utrudniania odszukania przez inne istoty. Występuje zarówno u drapieżników, jak i ofiar. 

Ta strategia obejmuje niezliczone sposoby kamuflowania. Zwykle jednak opiera się na zwodzeniu fakturowym i kolorystycznym. 

Rodzaje ubarwienia maskującego

Jednym z rodzajów wtapiania jest ubarwienie maskujące. Polega na wizualnym rozmyciu granic ciała zwierzęcia poprzez wykorzystanie kontrastowych barw, kolorystyczne dopasowanie się do tła lub specyficzne cieniowanie ciała. 

Kontrastowe barwy są sztandarowym przykładem strategii kamuflażu zaadaptowanej z przyrody przez militaria. Polega ona na przybraniu przez organizm kontrastowych wzorów, które sprawiają, że zwierzę stapia się z otoczeniem poprzez wizualne łamanie linii ciała. Ta technika często łączy się z innymi, np. z dopasowaniem do koloru tła. Jednak dopasowanie 

do koloru tła (środowiska) działa tylko w przypadku, gdy organizm nie zmienia otoczenia, z którym idealnie się zlewa. Natomiast kontrastowe barwy sprawdzają się u gatunków, które często zmieniają miejsce bytowania. Celem jest oczywiście jak najpóźniejsze wykrycie. Przykładami zwierząt wykorzystujących omawiany typ kamuflażu są lampart plamisty (Panthera pardus) czy lelek egipski (Caprimulgus aegyptius). 

Niektóre organizmy łamią linię ciała nie tylko przez kontrastowe barwy, lecz także poprzez przybranie postrzępionych, nierównych kształtów. Przykładami takich zwierząt są rusałka ceik (Polygonia c-album L.) czy Antennarius striatus.

W kontrastowych barwach wyodrębniono dodatkowe dwie strategie: zbieżne ubarwienie ciała (coincident disruptive coloration) i zakłócającą maskę oczną (disruptive eye mask). Pierwszy rodzaj umaszczenia wizualnie łączy normalnie niezwiązane ze sobą części ciała. Brzmi to abstrakcyjnie, ale wystarczy spojrzeć na rzekotkę białolamowaną (Dendropsophus leucophyllatus), by zrozumieć, o co chodzi (rys. 1). W czasie spoczynku białe plamy na ciele płaza łączą się w jeden bardzo kontrastowy wzór, który przyciąga uwagę. Skoro takie barwy rzucają się w oczy, to w jaki sposób służą ukryciu zwierzęcia? Naukowcy przypuszczają, że chodzi o odciągnięcie uwagi od rzekotkowego kształtu. Drapieżnik skupia się na nietypowych białych plamach i tak naprawdę nie wie, na co patrzy. Ponadto tak wyraźne białe wzory w naturze niemal nie występują, drapieżca może skupić się tylko na nich i uznać je np. za guano ptaka. 
 

Rys. 1. Zbieżne ubarwienie ciała rzekotki sprawia, że drapieżnik nie jest pewny, na co spogląda.
rys. M. Walerowicz


Zakłócająca maska oczna występuje zarówno u bezkręgowców, jak i kręgowców, drapieżników i ofiar. Polega na wizualnym (plamy i paski) maskowaniu oka, które często jest celem ataku drapieżników (oślepione zwierzę łatwiej pokonać). Przykładami gatunków z maskami są żaba trawna (Rana temporaria) czy kowalik zwyczajny (Sitta europaea). U niektórych zwierząt ewolucja wykształciła sztuczne oczy w postaci okrągłych dużych plam na oddalonych od głowy częściach ciała. Mają za zadanie odciągać uwagę drapieżnika od głowy ofiary (takie maskowanie występuje np. u ryb z rodziny chetonikowatych – Chaetodontidae). Ten przypadek niektórzy zaliczają do jednego z rodzajów mimikry nazywanego automimikrą (samoudawaniem), który ze względu na wątpliwości systematyczne z nim związane w tym artykule został pominięty. 

Kolejnym rodzajem ubarwienia maskującego jest kolorystyczne dopasowanie do tła. Polega ono na wytworzeniu ubarwienia ciała całkowicie lub z grubsza odpowiadającego barwom otoczenia, w którym żyje dany organizm. Przykładami tej strategii kamuflażu są: fenek (Vulpes zerda), który żyje na pustyni i ma piaskowy kolor, wróbel zwyczajny (Passer domesticus) czy sarna europejska (Capreolus capreolus) o brązowym ściółkowym ubarwieniu. Zmiana koloru szaty na zimowy też jest przykładem kolorystycznego dopasowania do tła i często występuje u gatunków zwierząt żyjących w Arktyce. Jednocześnie niektórzy naukowcy klasyfikują sezonową zmianę maści do aktywnej zmiany barwy. 

Kontrastowe cieniowanie polega na przejściu barw zwierzęcia z ciemnego ubarwienia do jasnego. Gdy światło pada z góry na trójwymiarowy obiekt, jego dół jest zacieniony, a wierzch jasny, co daje wrażenie głębi. To powoduje, że jest łatwiej dostrzegalny, ponieważ cień wskazuje położenie przedmiotu i podkreśla jego ruchy.

Kontrastowe cieniowanie polega na przejściu barw zwierzęcia z ciemnego ubarwienia do jasnego. Gdy światło pada z góry na trójwymiarowy obiekt, jego dół jest zacieniony, a wierzch jasny, co daje wrażenie głębi. To powoduje, że jest łatwiej dostrzegalny, ponieważ cień wskazuje położenie przedmiotu i podkreśla jego ruchy. Organizmy przeciwdziałają temu zjawisku, rozjaśniając elementy zacieniane (brzuszne) i przyciemniając rozjaśnione (grzbietowe). W Polsce możemy się przyglądnąć wiewiórce pospolitej (Sciurus vulgaris), wilkowi szaremu (Canis lupus) czy zającowi szarakowi (Lepus europaeus) i zauważyć, że właśnie u nich występuje ten typ maskowania (rys. 2). 
 

Rys. 2. Po lewej gatunek wykorzystujący kontrastowe cieniowanie, po prawej jednolicie umaszczone zwierzę. Jaśniejszy brzuch wyrównuje koloryt i ułatwia maskowanie. Cień uwypukla kształty zwierzęcia jednolicie umaszczonego.
rys. M. Walerowicz


Trochę inną funkcję kontrastowe cieniowanie pełni u organizmów wodnych, które unosząc się w toni, mogą być obserwowane zarówno od dołu, jak i z góry. Idealnym przykładem jest żarłacz błękitny (Prionace glauca), którego ciemny grzbiet stapia się z głębią oceanu (patrząc z góry) i z jasnością powierzchni (patrząc z dołu). Innymi przykładami są pingwiny, delfiny i makrele. 

Plamki dekoncentrujące, podobnie jak kontrastowe barwy, stawiają na łaty. Nie powodują jednak wizualnego rozmycia się organizmu, lecz jak w przypadku zbieżnego ubarwienia ciała, odwrócenie uwagi drapieżnika. Wyraźne kontrastowe plamy skupiają uwagę napastnika, odciągając go od kształtu ofiary. Powoduje to opóźnienie rozpoznania, które daje cenną przewagę. Zazwyczaj ten rodzaj kamuflażu jest połączony ze strategią kolorystycznego dopasowania do tła działającego lepiej, gdy obiekt obserwowany jest z dużej odległości. Gdy drapieżnik się zbliży, jego uwagę odciągają plamki dekoncentrujące. 

Totalnym przeciwieństwem ww. strategii kamuflażu jest ubarwienie ostrzegawcze (aposematyczne) występujące najczęściej u gatunków trujących lub niebezpiecznych. Przykładami zwierząt używających barw alarmowych są skunksy (Mephitis) lub przedstawiciele rodziny drzewołazowatych (Dendrobatidae).

Inne rodzaje wtapiania (cripsis)

Eliminacja cienia polega na maksymalnym ograniczeniu rzucania cienia przez organizm. Zwykle gatunki osiągają to przez spłaszczenie ciała, które przylegając do podłoża, zakrywa własny cień. Dobrym przykładem gatunku wykorzystującego tę taktykę kamuflażu, jest jaszczurka (Phrynosoma modestum). Niektóre gatunki starają się też ograniczyć możliwość rzucania cieni, np. lelek zwyczajny (Caprimulgus europaeus), odpoczywając, ustawia się głową w kierunku słońca, by zwęzić cień. Jest to również zwierzę, które unika drapieżników poprzez kolorystyczne dopasowanie do tła, a także kontrastowe barwy. Jak widać, jeden gatunek może wykorzystać wiele strategii maskowania się. 

Samodekorowanie można nazwać przebierankami, bo angażuje organizm niemal w artystyczną twórczość. Ta taktyka polega na wykorzystaniu przez zwierzę fragmentów otoczenia (kawałków muszli, gałązek, piasku, a nawet żywych organizmów, takich jak stułbiopławy) i przyozdabiania nimi swego ciała. Najlepszym przykładem gatunku wykorzystującego tę strategię kamuflażu jest krab dekorator (Camposcia retusa) o muszli pokrytej zawiniętymi włoskami, do których z łatwością przyczepia fragmenty rafy. Kraby żyją też w stosunkach mutualistycznych z ukwiałami, które przemieszczają się na ich skorupach i korzystają ze spożywanych przez stawonogi resztek, a także mają więcej szans na złapanie ofiary. Natomiast krab wykorzystuje barwy ostrzegawcze ukwiałów do odstraszania drapieżników. Kraby zmieniają dekorację swego ciała, jeśli przeniesie się je w inne miejsce. 

Innymi przykładami są zajadek domowy (Reduvius personatus) pokrywający się piaskiem i larwy chruścików (Trichoptera) budujące wszystkim znane domki, doskonale wtapiające się w tło. Ciekawostką są też larwy złotookowatych (Chrysopidae), które do aktywnego kamuflażu wykorzystują własną zrzuconą wylinkę oraz odchody, które zdają się mieć właściwości odstraszające drapieżniki. 

Przezroczystość to strategia kamuflażu najczęściej obserwowana u zwierząt morskich, ale występuje także u płazów czy owadów. Jak sama nazwa wskazuje przezroczystość polega na niemal całkowitej transparentności ciała lub jego części. Przykładem są płazy z rodziny szklenicowatych (Centrolenidae) czy sitówkowatych (Hyperoliidae), do których należy m.in. Hyperolius leucotaenius. Ich mięśnie i skóra są niemal przezroczyste do tego stopnia, że często widać organy wewnętrzne. Ten rodzaj kamuflażu spotyka się także u meduz, np. u Aurelia labiata. W Polsce akwaryści hodują rybki takie jak przeźroczka indyjska (Parambassis ranga) czy sumik szklisty (Kryptopterus bicirrhis). Natomiast owadami o niemal bezbarwnych skrzydłach są motyle szklanoskrzydłe (Greta). Oczywiście gatunki starają się dzięki temu jak najmniej wyróżniać z otoczenia i stopić się z nim kolorystycznie. 

Jak sama nazwa wskazuje przezroczystość polega na niemal całkowitej transparentności ciała lub jego części. Przykładem są płazy z rodziny szklenicowatych (Centrolenidae) czy sitówkowatych (Hyperoliidae), do których należy m.in. Hyperolius leucotaenius.  Ich mięśnie i skóra są niemal przezroczyste do tego stopnia, że często widać organy wewnętrzne.

Organizmy osiągają transparentność na różne sposoby. Ich mięśnie mogą być zbudowane z bardzo cienkich włókienek, maleńkich w porównaniu do długości fali światła widzialnego. Podobnym przykładem są soczewki oczu kręgowców, zbudowane z bardzo trwałego białka o nazwie krystalina. Komórki produkujące ten związek w trakcie różnicowania tracą nawet organelle, by zapewnić jak największa przeźroczystość. 
 



Srebrzenie (silvering) zwykle wykorzystywane jest przez ryby. Dzięki specyficznemu ułożeniu łusek ich ciała są niemal jak lustro – dzięki temu organizm żyjący w toni wodnej odbija barwy otoczenia, stając się niemal niewidzialnym. Przykładem gatunku, który chyba najlepiej wyspecjalizował się w tym rodzaju kamuflażu, jest topornik wyłupiasty (Argyropelecus hemigymnus), którego ciało jest tak lśniące jak folia aluminiowa. By uzyskać niemal 100% odbicia, lustereczka stworzone są z mikroskopijnych struktur podobnych do tych, które występują w strukturalnym barwieniu piór. Upakowane są po 5–10 kryształów guaniny rozmieszczonych między sobą na ¼ długości fali świetlnej. Na głębokość życia topornika, czyli 1800 m p.p.m., dociera wyłącznie niebieskie światło o długości fali 500 nanometrów, tylko ono musi więc być odbite. Dlatego rozmieszczenie lusterek na ciele omawianej ryby co 125 nanometrów jest wystarczające. Natomiast inne gatunki ryb żyjących wyżej musiały wyspecjalizować kilka rodzajów lusterek odbijających światło o różnej długości fal. 

Kamuflaż aktywny też należy do grupy kamuflaży wtapiających. Należy do niego aktywna zmiana koloru skóry i counter-ilumination (przeciwne rozświetlanie). 

Aktywna zmiana koloru skóry jest jednym z najbardziej imponujących sposobów kamuflażu. Zwierzęciem, które najczęściej kojarzy się z tą techniką, jest kameleon. Co ciekawe, tak naprawdę większość gatunków kameleonów zmienia barwy do komunikacji z innymi przedstawicielami gatunku. Sygnalizują też w ten sposób kondycję organizmu lub stan emocjonalny. Tylko u karłowego kameleona Smitha (Bradypodion taeniabronchum) potwierdzono z całą pewnością, że wykorzystuje zmianę barwy do maskowania się. 

W bardzo imponujący sposób zmieniają się również kałamarnice, które wykorzystują niemal nieograniczone zdolności zmian kolorystycznych do ochrony i do aktywnego komunikowania z przedstawicielami gatunku. Zmiana koloru ciała zarówno u kałamarnic, jak i ośmiornic, zachodzi dzięki występowaniu w skórze chromatofor. Są to komórki zawierające barwniki. Umaszczenie ciała przeobraża się poprzez zmianę położenia barwnika w komórce (nie położenia komórek w skórze! W polskim internecie pojawiają się takie informacje i są one nieprawdziwe). Chromatofory w cienkiej skórze są zazwyczaj płaskie. 

Rys. 3. Naśladowanie optycznego przepływu tła. Niebieska linia, to ruch ofiary. Czerwona linia to klasyczne podążanie drapieżnika za ofiarą. Zielona, to drapieżnik wykorzystujący optyczny przepływ tła. Rycina na podstawie rysunku wykonanego przez Chiswick Chap, Motion camouflage principle, na licencji CC.


U zwierząt o grubej skórze występują zespoły chromatofor ułożone w warstwach. Najwyżej znajdują się komórki ksantoforowe (chromatofory żółte) lub erytrofory (chromatofory czerwone), pośrodku położone są irydofory (odblaskowe lub irygacyjne), a podstawa składa się z półokrągłych melanoforów (brązowych lub czarnych). Chromatofory ośmiornic i kałamarnic są kontrolowane za pomocą mięśni i nerwów. Są to komórki z balonikami wypełnionymi pigmentem, których kontrola przebiega w skomplikowany sposób przez skurcze mięśni. Owe skurcze zmieniają kształt lub wielkość sakiewek, kontrolując tym samym zagęszczenie barwnika, przeźroczystość i odblaskowość. Trochę inny mechanizm można zauważyć np. u danio pręgowanego (Danio rerio), którego melanofory reagują poprzez koncentrację lub dyspersję pigmentu w komórce. Pigment jest rozciągany lub ścieśniany – podczas rozciągania zajmuje większą powierzchnię i jest lepiej widoczny, a gdy jest ścieśniany – mniejszą. Jest to tzw. nagłe przeniesienie pigmentu (rapid pigment translocation) i jego dokładny mechanizm jeszcze nie został poznany.

Zmiana kolorów może być też kontrolowana hormonalnie lub chromatofory mogą reagować bezpośrednio na bodziec, np. światło, temperaturę, związki chemiczne itd. 

Ptaki i ssaki nie mają chromatoforów, ale podobną rolę spełniają u nich melanocyty, których głównym zadaniem jest ochrona przed światłem UV. Co ciekawe, ochrona przed UV występuje w aktywnym kamuflażu Apherusa glacialis gatunku z rodzaju obunogów (Amphipoda). Chromatofory tych skorupiaków dostosowują się do zmian natężenia światła, aktywnie przyciemniając lub rozjaśnia...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań czasopisma "Biologia w Szkole"
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych artykułów w wersji online
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy