Hoe kunnen dieren van kleur veranderen?

In de natuur kan het vermogen om van kleur te veranderen doorslaggevend zijn in de strijd om te overleven. Het gezichtsvermogen is een zeer belangrijk zintuig in het dierenrijk en veel dieren hebben unieke manieren ontwikkeld om dat van andere dieren te beïnvloeden en daardoor hun eigen overlevingskansen te vergroten. Ze gebruiken schutkleuren als een soort superkracht om geheel in hun omgeving op te gaan – of juist schrille patronen om agressie uit te stralen.

Seizoenswisseling

Voor dieren die in landschappen wonen die met het wisselen van de seizoenen een spectaculaire verandering ondergaan, is het handig om van kleur te veranderen om ook in hun nieuwe omgeving te kunnen opgaan, bijvoorbeeld wanneer het aardkleurige kleed van de zomer omslaat in het wit van een besneeuwd landschap.

De alpensneeuwhoen, een vogel die in het hoge noorden van Eurazië en Noord-Amerika voorkomt, heeft in de zomer een bruin verenkleed, maar als de herfst arriveert, raakt hij in de rui. De aardkleurige veren van het zomerkleed maken plaats voor witte veertjes. Bij het invallen van de winter is zijn hele verenkleed sneeuwwit, waardoor de alpensneeuwhoen in zijn habitat in het Noordpoolgebied moeilijk is te spotten door roofdieren. Hermelijnen ondergaan een soortgelijke gedaanteverwisseling, waarbij de volle, bruine pels van dit wezelachtige zoogdier geleidelijk plaatsmaakt voor een sneeuwwitte vacht. Terwijl de alpensneeuwhoen met zijn camouflage juist onopgemerkt wil blijven, helpt de witte vacht de hermelijn om in zijn omgeving op te gaan en kleine zoogdieren en vogels te kunnen besluipen.

Een hermelijn in zijn zomerkleed. Door zijn bruine vacht kan het dier in de warme maanden van het jaar opgaan in zijn omgeving van gras, bladeren en aarde.

Een hermelijn in zijn winterkleed. Wanneer de winter invalt, maakt de bruine vacht van het zoogdier plaats voor een sneeuwwitte pels, zodat het in besneeuwde landschappen onopgemerkt blijft.

Ruim twintig vogel- en zoogdiersoorten op het noordelijk halfrond ondergaan een volledige transformatie van bruin naar wit, van zomer- naar winterkleed. Wanneer de dagen in de herfst korter worden, en in het voorjaar weer langer, komen bij deze dieren hormonen vrij die ervoor zorgen dat hun verenkleed of vacht begint uit te vallen en door een nieuw kleed wordt vervangen.

Seizoensgebonden kleurverandering doet zich ook voor in habitats waar je het niet zo snel zou verwachten, bijvoorbeeld onder water. Zo kan de geknikte aasgarnaal groen of rood zijn. Uit een onderzoek dat in 2019 werd gepubliceerd, bleek dat de garnaaltjes op een ondergrond van groene of rode algen leven en hun eigen kleur bij die achtergrond past. Maar in hun habitat van rotspoelen schakelen ze gestaag over naar de andere kleur, naarmate de algen met het wisselen van de seizoenen van de ene naar de andere kleur overgaan.

Intussen kan de gewone kameleonspin van camouflage veranderen terwijl hij zich van de ene naar de andere plek verplaatst. Deze spinnen leven op witte of gele bloemen, waarbij ze hun kleur kunnen aanpassen aan de bloem waarop ze op de loer liggen. Als een gele spin naar een witte bloem verhuist, kan het dier zijn gele pigmentcellen onder een laag cellen stoppen die witte pigmenten bevatten, een proces dat enkele dagen in beslag neemt.

Snelle gedaanteverwisseling

Sommige dieren die van kleur kunnen veranderen, kunnen dat in een kwestie van seconden doen.

Zo kunnen kameleons in minder dan een halve minuut van kleur veranderen. Dat doen ze met behulp van speciale huidcellen die ‘dermale chromatoforen’ worden genoemd. De cellen bevatten pigmenten en hebben de vorm van sterretjes met lange stralen. “Die stralen zijn als het ware de snelwegen waarlangs de pigmenten zich verplaatsen,” zegt Russell Ligon, bioloog aan de Cornell University.

De pigmenten reageren vervolgens op een ander soort cellen, de iridoforen, die weerkaatsende kristalletjes bevatten. Kameleons kunnen hun iridoforen uitrekken om de golflengte – en daarmee de kleur – van het licht te veranderen dat ze weerkaatsen. Het weerkaatste licht van de iridoforen zorgt in combinatie met de pigmenten in de chromatoforen voor een heel palet van briljante kleuren, van helderblauw en -rood tot het prachtige feloranje dat veel kameleonsoorten tentoonspreiden.

Twee mannetjes van de panterkameleon laten een feloranje kleuring zien, waarmee ze agressie aanduiden.

Deze staaltjes van kleuraanpassing kunnen als camouflage goed van pas komen, maar kameleons gebruiken hun superkracht voornamelijk voor andere doeleinden. Wanneer ze rustig op een tak zitten, vertoont een kameleon doorgaans een groene en gedekte kleur. Maar in gespannen sociale situaties trekt de kameleon zijn huidcellen samen, waardoor zijn iridoforen verschuiven en daarmee zijn huidskleur verandert. Snelle veranderingen van kleur komen vooral van pas bij mannetjes die om een territorium strijden. Zo tonen mannetjes van de Jemenkameleon hun temperament tegenover mogelijke rivalen door snel van kleurtint te veranderen, waarbij een lichtere kleur agressie aangeeft en een donkerder kleur onderwerping. Een kort ‘kleurengevecht’ voorkomt vaak een kostbare fysieke confrontatie, zegt Ligon.

Ook sommige kreeftachtigen en vissen kunnen snel van kleur veranderen. Een in Australische wateren levende wenkkrab kan zijn blauwe kleurtonen in ongeveer twintig minuten verdonkeren als hij aan het baltsen is of verstoord is. Ook de kleine paganelgrondel, die in getijdenpoelen leeft, kan zijn kleurtinten in minder dan een minuut verhelderen of verdonkeren om hongerige waadvogels te ontlopen.

Kleurgoochelaars

Andere dieren hebben zich ontwikkeld tot ware kleurgoochelaars die hun uiterlijk in een oogwenk kunnen veranderen.

Zo kan het kameleontorpedobaarsje binnen een halve seconde van blauwgroen naar rood overschakelen, dankzij een speciaal type iridoforen in zijn schubben die door de adrenalinerespons van het visje worden geactiveerd.

Mannelijke rifoctopussen kunnen razendsnel overschakelen van een witte naar een rode lichaamskleur.

Met hun rode lichaamskleur maken mannelijke rifoctopussen duidelijk aan wijfjes dat ze bereid zijn om te paren.

Maar de meesters van de razendsnelle kleurverandering zijn toch echt de inktvissen, waaronder octopussen, pijlstaartinktvissen en zeekatten. Hun chromatoforen, de huidcellen die pigmenten bevatten, worden direct door hun centrale zenuwstelsel aangestuurd, zegt William Gilly, bioloog aan het Hopkins Marine Station van de Stanford University. Bij kameleons veranderen deze cellen van kleur wanneer het pigment dat ze bevatten zich verplaatst. Maar inktvissen kunnen de vorm van de cellen zelf aanpassen, waardoor ze razendsnelle kleurveranderingen kunnen oproepen.

Als pijlstaartinktvissen en zeekatten klaar zijn om te paren kunnen ze flakkerende banden van pigment over hun lichaam laten golven, zegt Gilly. Deze signalen zijn bijzonder spectaculair bij de Humboldt-inktvis, die de chromatoforen in zijn hele huid tegelijkertijd kan ‘afvuren’ en in een frequentie van ongeveer viermaal per seconde tussen blekere en donkerder roodtinten flakkeren.

Maar de snelste kleurkunstenaar van allemaal is misschien wel de gouden schildpadkever. Deze insecten uit Midden-Amerika – gladde en glanzende kevertjes ter grootte van een tic tac – hebben transparante schilden waarin dunne laagjes met plaatjes liggen opgestapeld. In de plaatjes zijn extreem kleine groeven geëtst, en de kever kan deze groeven vullen met rode vloeistof, waardoor ze zó perfect spiegelglad ogen dat ze weerkaatsend worden en een gouden glans aannemen. Maar als de kevers verstoord of paringsbereid zijn, kunnen ze de vloeistof snel uit de groeven afvoeren, waardoor de optische illusie wordt verbroken en het knalrode pigment onder de laagjes zichtbaar wordt.

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com