變色龍變色之謎

相信每個人看到變色龍那神乎其技般隨著環境改變體色來隱藏自己的能力後，都一定會大聲驚呼：Amazing!!!!! 當然，變色龍除了為了隱藏自己之外，也會運用體色來表達自己的情緒。那變色龍到底是如何改變身體的顏色呢？

今年三月發表在Nature communciations的文章幫我們解答了這一切
http://www.nature.com/ncomms/2015/150302/ncomms7368/full/ncomms7368.html

在變色龍表皮快要接近最外層有一層充滿色素細胞的皮層，可以讓變色龍展示出藍到綠到紅的顏色，這個現象若是單純一個色素細胞的發斂/匯聚是很難以做到的(這在很多動物身上很常見，ex:燈科魚)，想必一定是有另外一個機制來影響變色龍的顏色，研究團隊猜測可能是用一種叫多重干涉(mutilayer interference)的機制。

的確，七彩變色龍(Furcifer pardalis)的皮膚裡發現兩層相疊並充滿虹彩色素(iridophore)細胞的皮層，分別是較表層的被稱為S層與較深層的D層，其中S層只有在雄性中存在，雌性和未成年龍則幾乎沒有。S層中的虹彩色素細胞富含了鳥嘌呤(guanine)晶體，以三角二維( triangular lattice)的方式整齊排列著，當變色龍放鬆或興奮的時候，這些鳥嘌呤晶體的間隙便會改變(約莫30%)，因而使得折色率也跟著改變，呈現出藍(放鬆)到紅(興奮)等許多不同層次的顏色。

然而這樣還不足以說明變色龍體色改變的機制，研究團隊發現七彩變色龍的基底皮膚富含黃色色素(xanthophores)，所以放鬆狀態所呈現的綠色其實是由黃+藍所調合成的顏色，興奮狀態的黃/橘色則是黃+橘/紅調合而成。至於那紅色條紋呢？紅色條紋部分的S層跟其他部位並沒有不同，不同的是基底皮膚所含的色素由黃色換成了紅色(erythrophores)，所以不管是放鬆or興奮狀態，所呈現的都是紅色，只是亮度的差異而已。

該來談談D層了，D層富含了許多磚形的鳥嘌呤(guanine)晶體，但並沒有組織的像S層那麼樣的整齊排列，而且老實說，D層並沒有提供變色龍任何的變色能力，至少在可見光範圍內沒有，那D層的功用到底是什麼呢？雖然D層皮層並沒有改變反射光光譜的能力，但研究團隊發現D層可以反射高達45%的紅外光，也就是說，因為有了D層皮層，變色龍就可以少吸收45%的紅外光線，因此研究團隊推斷D層的功能跟溫度調節有關。

再來的故事就更加有趣了，研究團隊又另外研究了其他三種變色龍，分別是：高冠變色龍(Chamaeleo calyptratus)、枯葉變色龍(Rhampholeon spectrum)以及Kinyongia matschiei(找不到中文名字)，也都具有S和D兩種皮層。具有S層其實並不意外(畢竟都會變色嘛)，但都具有D層可就有趣了，以目前的分子證據來說，變色龍較早的祖先可能是住在較為茂密的森林裡，如果所有的變色龍都具有D層的話，所以D層最原本的功能可能不是主動的調節溫度，至於原始功能是什麼還要進一步的研究才能得知。然而因為D層有了反射紅外光線的功能，使得變色龍得以移往較為乾、熱、日照強烈的環境生存，而且S層的放鬆與舒張與D層的相輔相成，使得變色龍對於熱能的調控得到了更多的彈性，讓牠們能夠生存於許多不同的氣侯環境。

另外，研究團隊也發現在其他三種非變色龍科的蜥蜴(Agama mwanzae, Pogona vitticeps and Phelsuma grandis)也同樣具有類似D層構造的皮層，D層這樣的皮層或許在對於蜥蜴生存扮演著重要的腳色，或許跟蜥蜴接收日照的關聯，又或許跟蜥蜴在紅外光下的個體辨識或性擇有關(畢竟很多蜥蜴其實是可以看到紅外光的)，期待日後可以有更多的研究發現。