¿Por qué ocurre el cambio de color de los camaleones?

12 Mayo, 2020
Este artículo ha sido escrito y verificado por la bioquímica Luz Eduviges Thomas-Romero
El cambio de color en los camaleones no obedece a la necesidad de disfrazarse y esconderse de los depredadores como muchos creen. Aquí te mostramos los motivos reales.
 

El cambio de color en los animales es un proceso que nos ha maravillado desde siempre. En la mayoría de los seres vivos, la coloración está asociada a tejidos muertos como el exoesqueleto, escamas, plumas y pelo, y es relativamente fija. Aún así, algunas especies son capaces de experimentar un cambio de color rápido. Esta propiedad les permite mostrar diferentes colores y patrones en respuesta a contextos ambientales cambiantes.

¿Existe diferencia entre el cambio de color y el cambio de patrón?

Como mencionamos antes, algunos taxones como los cefalópodos, peces y reptiles tienen la capacidad de cambiar su color durante las interacciones con otros organismos. Entre todos ellos, los camaleones (familia Chamaeleonidae) representan un caso intrigante para la investigación. A diferencia de los organismos que experimentan un cambio de color localizado, los camaleones pueden cambiar coloraciones y patrones corporales durante las interacciones sociales.

El cambio de color del camaleón como respuesta a la temperatura

Lo primero es señalar que los camaleones son animales ectotermos. Esto quiere decir que no son capaces de generar, por ellos mismos, su propio calor interno. Por esta razón, todos los organismos ectotermos dependen de fuentes de calor externas para alcanzar una determinada temperatura corporal.

Es importante tener presente que muchos de los rasgos que expresa un animal ectotermo cambian sustancialmente en función de la temperatura corporal del individuo. Estos rasgos incluyen la velocidad de digestión, la agilidad al correr o nadar, y el color entre otros.

 

Dicho esto, debemos considerar que los colores oscuros absorben la luz y, por lo tanto el calor, mientras que los colores claros lo reflejan. Por tanto, la estrategia del cambio de color es fácil de entender para cualquier persona que, en un día de verano, haya pasado tiempo en un automóvil negro bajo el sol radiante. Los camaleones lo saben, y usan su color de piel como un termostato para controlar la temperatura que reciben del medio.

Cuando un camaleón está frío, profundiza su piel a un tono más oscuro como el verde pino. Cuando quiere refrescarse, recurre a tonos más claros como el verde menta.

Camaleón pantera rojo sobre fondo blanco.

Vestirse para impresionar: la estrategia del cambio de color

La segunda razón por la que los camaleones cambian de color también es un concepto familiar para los humanos: la autoexpresión. Este es el caso de los humanos que cambiamos nuestros atuendos o peinados para adaptarnos a nuestro estado de ánimo. Los camaleones también cambian sus colores según su estado de ánimo.

Normalmente, el camaleón oscurece sus colores cuando tiene miedo y los aclara cuando está emocionado. Además, existe una diferencia entre machos y hembras: los machos cambian de color con más frecuencia que las hembras, que tienden a usar señales más sutiles para comunicarse.

 

En este sentido, el cambio de color en los camaleones machos les puede servir para atraer a una pareja. Al mostrarse en tonos llamativos envía una señal de un estado saludable ante las hembras. Por el contrario, mudar a tonos oscuros puede mostrar a otro macho que está dispuesto a pelear. Por estas razones, un camaleón puede alternar entre varios looks diferentes cada día para adaptarse a la ocasión.

La ciencia detrás de la magia del cambio de color

Anteriormente, los científicos creían que los camaleones cambiaban su color de manera similar a como lo hacen los pulpos y los calamares. Es decir, que para alterar su apariencia hacían uso de sacos llenos de pigmentos en células denominadas cromóforos en la piel. Sin embargo, se ha descubierto que el cambio de color del camaleón es aún más complejo.

La piel del camaleón tiene colores producidos por pigmentos,  compuestos coloreados que se sintetizan o acumulan en las células. Así, existe una gama de colores  que resultan de la presencia de melaninas, pterinas y otros pigmentos químicos.

La capa superior de la piel del camaleón está compuesta por células que contienen pigmentos: si es amarillo son xantóforos, si es rojo, eritróforos. Estas células pigmentadas están presentes principalmente en regiones rayadas. La capa más profunda está compuesta de melanóforos, que tienen extensiones que alcanzan la capa superior de la piel.

Por otro lado, la piel del camaleón posee otro tipo de coloración por estructura, que se debe a la presencia de nano-estructuras reflectantes.  Estas nanoestructuras están presentes en células especializadas denominadas iridóforos. Se producen a partir del contenido de guanina de la célula y producen colores metálicos iridiscentes al interactuar con la luz.

 
Camuflaje del camaleón

¿Cómo funcionan los iridóforos para realizar los cambios de coloración?

Cabe señalar que la iridiscencia es el fenómeno óptico por el cual el color percibido se asocia al ángulo en que la luz incide sobre la superficie reflectora. Dicho esto, podemos entender cómo funcionan los iridóforos del camaleón.

Un estudio reciente, determinó que la piel de camaleones pantera poseen dos tipos de células iridóforas: las superficiales, que llamaron S-iridóforas ubicada en la capa más cercana a la epidermis, y las D-iridóforas, en una capa más profunda.

Además, cada especie de camaleón posee células S-iridóforas con sus cristales de guanina de diferentes tamaños, formas y distribución. Esta capa de S-iridóforas es la responsable de los cambios rápidos de color en el espectro de luz visible.

Adicionalmente, los cristales en los D-iridóforos reflejan sobre todo la luz del infrarrojo cercano (700–1400 nm). Así, los investigadores señalan que la función de la capa de D-iridóforos es regular la temperatura cuando el animal se halla bajo una radiación solar intensa.

¿Cómo logra suceder tan súbitamente el cambio de color?

 

Es interesante conocer que en la piel del camaleón en estado relajado, los nanocristales en las células S-iridóforas están agrupados cercanos los unos a los otros. En este estado, el índice de refracción efectivo es óptimo para las longitudes de onda del color azul.

Por otro lado, en estado de excitación, se generan señales mediadas por hormonas o neurotransmisores, inducidas por cambios de humor, temperatura, o estrés. En respuesta, las células S-iridóforos cambian la disposición de los nanocristales. De este modo, al espaciarse su distribución, el índice de refracción efectivo es menor, y crece la reflectividad en el espectro visible para colores rojos, naranja y amarillos.

Finalmente, todos estos mecanismos de producción de color se orquestan para brindar la apariencia al camaleón. Por ejemplo, el color verde en su piel es el resultado de las longitudes de onda amarillas y azules. La combinación del amarillo de los xantóforos, más la luz azul reflejada por los iridóforos, produce el color verde vibrante que nos causa admiración.

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Nota final

Es probable que la dinámica coloración del camaleón haya impulsado la evolución de estas complejas señales visuales. El rico repertorio de elementos cromáticos de la especie revela la importancia de este código de comunicación en sus interacciones sociales y otros contextos de comportamiento.

 
  • Teyssier, J., Saenko, S., van der Marel, D. et al. (2015).  Photonic crystals cause active colour change in chameleons. Nat Commun 6, 6368 https://doi.org/10.1038/ncomms7368
  • Smith, K. R., Cadena, V., Endler, J. A., Kearney, M. R., Porter, W. P., & Stuart-Fox, D. (2016). Color change for thermoregulation versus camouflage in free-ranging lizards. The American Naturalist, 188(6), 668-678.
  • Smith, K. R., Cadena, V., Endler, J. A., Porter, W. P., Kearney, M. R., & Stuart-Fox, D. (2016). Colour change on different body regions provides thermal and signalling advantages in bearded dragon lizards. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 283(1832), 20160626.