カメレオンの変身は擬態ではない?
動物たちが色を変えるさまざまな理由

How Do Animals Change Color?

私たち人間は服装によって見た目を変えますが、動物のなかには体の色そのものを変えることができるものも存在します。カンジキウサギやホッキョクギツネなど高緯度に住む動物は、季節によって毛が生え変わり、見た目を変えます。一方、イカやタコなどの頭足類はさまざまな色に変身することができ、環境に合わせることができます。色を変える動物の代表格・カメレオンは、実は色を変えることで体温調節を行っています。それぞれの動物が、環境に適応するためにさまざまな理由で色を変えるのです。

色を変えるさまざまな動物たち

マイケル・アランダ氏:私たちは状況に合わせて見た目を変えますよね。例えば森の中で鹿を狙う時は顔にペイントを施したり、クールな見た目を演出するために服を黒で統一したりします。また、異性を惹きつけるためにおしゃれな服を着ることもあります。

しかし服だけは変えることはできても、髪の毛や肌の色を変えてあなたに興味があることや、あなたを恐れていることを教えることはできません。それはほとんどの動物にとっても同じですが、それができる動物たちもいるのです。

もちろんカメレオンが筆頭に挙げられますが、タコ、イカ、何種類かの虫、哺乳類、鳥類などが、動物としては珍しく体の色を変化させることができます。この驚くほど便利な進化により、枯葉、珊瑚、スノーバンクなどに身を隠すことができるのです。

色の変化は擬態だけでなく、機嫌が悪いことや、相手に好意を持っていることを示すなど、動物がコミュニケーションをとるために役に立ちます。

この色が何を意味しているかは秘密です。

季節ごとに色が変わる動物

動物の種類により、色を変えるための生態は異なります。時にはゆっくりと色が変わり一定のシーズンを同じ色で過ごしたり、時にはスイッチを入れるように一瞬で色が変わったりします。

シーズンごとにゆっくりと色が変わるケースを見ていきましょう。

カンジキウサギやホッキョクギツネなど高緯度に住む動物はシーズンごとに体の色が変わります。

通常これらの動物は、体の毛が生え変わる換毛によって色を変えます。寒い時期が近づく秋になると数週間で茶色から真っ白な毛へ生え変わり、春になると茶色に戻るのです。冬の毛は厚くソフトで、高密度です。

ライチョウもまた、シーズンごとに羽の色を変え、カモフラージュします。春から秋にかけて、環境に合わせて茶色と白のブレンドに変化します。しかし、私たちが白髪で過ごしたくても自分たちで色をコントロールできないように、動物たちも毛や羽の色をコントロールすることはできません。例えばカンジキウサギは、脳の松果体が日光の変化を感じ取ることで季節に合わせた体の変化を促します。

ヒトを含めほかの動物も、自然のリズムを制御するホルモン・メラトニンを生成する松果体を持っています。松果体は季節の変化に影響を受けますが、人間の場合は毎年秋に髪が白くなることはないですね。

瞬時に色を変える動物

ほかの動物でも、即座に色を変化させ、簡単に元に戻ることができるものがいます。両生類、虫、魚など毛を持たない生物たちは、全身の色を変化させるのに時間や季節の変化を必要としないのです。

色変化のチャンピオンはイカやタコなどの頭足類でしょう。これら頭足類の特徴は、驚くほど特別な染色体の集まりによって可能になっています。肌の下には色素を含んだ特別な細胞が広がり筋肉繊維とつながっています。

筋肉繊維が反応すると、色素がすぐに広い範囲をカバーし、筋肉の緊張が解けると縮みます。風船の反応と似ていて、空気が抜けると小さな塊になり、膨らませると拡大します。

なかでもタコは、個々の細胞をコントロールできる究極の頭足類です。ある部分を拡張させながら別の部分を縮小することができ、さまざまな複雑なパターンを作ることができます。いくつかの部位では細胞が抹消神経に繋がり、脳がコントロールできるようになっています。

これによって、危険に直面した際に、ムードを感じ取って色やパターンを一瞬で変化させられるのです。

それぞれの色素体は、黒、茶色、黄色、赤、オレンジなど特定の色にしか変化できません。派手な青、緑、シルバー、ゴールデンメタリックなどの色を作るには虹色細胞を必要とします。反射細胞は、多くの動物の外骨格を作っているプロテインかキチン質です。

頭足類が環境に合わせて色を変えるように、色素を作るより鏡のように光を反射させて環境に馴染みます。それらの細胞は神経システムではコントロールできませんが、最近の調査で虹色細胞はホルモンレベルに反応して変化することがわかってきました。

それらの細胞は皮膚の深いところから発見されているので、虹色細胞のアクションでカバーできます。

カメレオンの色変化

そのような特別な細胞の層は、カメレオンの色の変化をも可能にします。

一般的に間違えやすいのが、カモフラージュのために色を変えていると思われていることです。これは事実ではありません。カメレオンは、人々の前にいるとき、ピエロのようなブレンドカラーになります。色を変える代わりにムードを伝えたり、体温を調整したりするのです。

オスは、強さをアピールするため明るい派手に色になり、怒りを表す時はダークで血のような色に変化します。一方でメスはオスを迎え入れる準備ができた時に色を変化させます。

変温動物の爬虫類は熱を作ることができませんが、カメレオンは色を変化させることで体温を調節しています。暑い日には青白くなることで体をクールに保ち、寒い時はダークな色で日光を吸収するのです。

そのような色の流動性は、細胞の働きによって可能になっています。カメレオンの肌にはたくさんの色の要素があり、それによってさまざまな色の層が肌の表面に現れます。最も外側の肌のレイヤーは透明で、その下は黄色素胞、さらに赤色素胞、虹色素胞、そしてもっとも深い層がメラニンです。いくつかの場所の色変化は、各層がそれぞれに関わりながら反応し、細胞が拡張することでさまざまな効果を引き起こしています。また、特定の色を引き出したり、色を組み合わせたりもします。

そして、最終的にこのような変化を起こします。

この変化をコントロールしているのは、カメレオンの神経システムではなくホルモンなので、イカに比べると変化スピードは早くありません。

カメムシの色変化

カメムシの色変化は、虫の世界ではとても珍しいケースです。カメムシは素早い色変化をする昆虫類として最初に確認されました。

この小さなメタリックの虫は、北米で発見された昆虫類で、カメレオンのような特技を持ったラブリーな存在なのです。

カメムシは、刺激を受けた時に色を変化させます。なかでも最も驚異的なのが交尾の時の色変化です。9時間にも及ぶ交尾において、鮮やかなゴールド、オレンジ、黒の斑点入りブラウンといった色に変化するのを研究者が発見しました。また、どんよりとした色から鮮やかなゴールドに変化した個体もいました。いずれの変化もわずか2分間の間で起きています。

昆虫の色変化は錯覚の一種です。ベルギーの研究者が電子顕微鏡で行った調査で、パナマカメムシが赤い色素のレイヤーの上に透明な3層の甲羅があることを発見しました。各層にはたくさんの小さな溝が入っており、この層に液体が入ると表面がなめらかになり、光を完全に反射することでメタリックな見た目になるのです。また、指で虫を刺激すると反応し、赤い色素を溝に溢れさせます。裏側から色素を確認できます。

いまだに、なぜカメムシが色を変化させるのかはわかっていません。オスを誘うためや、自分を守るためのカモフラージュかもしれません。あるいは、メタリックな見た目が、鳥に硬いイメージを与えるためなのかもしれません。オレンジのスポットに変化するのは、敵に対してまずいイメージを与える「ベイツ擬態」ではないかとも言われています。

見た目の悪さを表現したり、自分を温めたりするためだとしても、見た目を変えるための動物の色変化は、自然の不思議さと素晴らしさを改めて教えてくれますね。

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