카멜레온은 왜 주변 색깔에 맞춰 색을 바꿀까요?

Question

카멜레온은 주변 환경에 맞춰 몸의 색을 바꾸는 동물로 알려져 있죠. 단순히 주변을 그대로 복사하는 것처럼 보이는데요.

피부 안에서는 어떤 변화가 일어나 색깔이 바뀌는 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 카멜레온의 색 변화는 흔히 생각하는 것처럼 주변 색을 그대로 복사해서 몸에 나타내는 현상은 아닙니다. 피부 안에 있는 특수한 세포와 나노구조가 빛을 조절하면서 색이 달라지는 것입니다.

카멜레온 피부에는 크게 색소세포와 반사세포가 있는데요, 아래쪽에는 멜라닌을 가진 멜라노포어가 있고, 그 위쪽에는 이리도포어라는 세포가 있습니다. 특히 일부 카멜레온의 이리도포어에는 아주 작은 구아닌 결정들이 규칙적으로 배열된 구조가 있는데요, 이 구조가 빛을 반사하는 방식이 달라지면서 피부에서 보이는 색이 바뀝니다.

평소에는 결정 사이의 간격이 특정한 상태를 유지하면서 특정 파장의 빛을 강하게 반사합니다. 그런데 카멜레온이 흥분하거나 위협을 느끼거나 주변 환경에 반응하면 피부세포의 상태가 바뀌고, 이 과정에서 구아닌 결정 사이의 간격이 변화할 수 있습니다. 결정 간격이 넓어지면 반사되는 빛의 파장이 길어져 녹색에서 노란색·주황색·붉은색 계열로 이동할 수 있습니다. 반대로 결정 배열이 더 촘촘해지면 상대적으로 짧은 파장의 빛이 반사됩니다.

이때 주변 색깔에 맞춰 변하는 것처럼 보이는 이유는 사실 카멜레온의 색 변화에는 위장뿐 아니라 의사소통과 감정 상태 표현, 체온 조절 같은 기능도 있습니다. 다른 카멜레온과 경쟁하거나 짝짓기를 할 때 강렬한 색을 나타내기도 하고, 스트레스나 흥분 상태에서도 색이 크게 달라질 수 있습니다. 따라서 카멜레온이 주변을 보고 그 색을 복사하는 동물이라기 보다는 오히려 뇌와 신경계가 환경이나 감정 상태를 감지하고, 피부의 세포와 나노구조를 조절해 반사되는 빛을 바꾸는 동물에 가깝습니다. 감사합니다.

Answer 2

카멜레온의 색 변화는 화학적 색소의 이동과 물리적인 빛 반사 조합의 결과입니다.

카멜레온의 피부의 특수 세포 안에는 구아닌 나노 결정이 바둑판 격자 형태로 배열되어 있습니다.

평온할 때는 나노 결정 간격이 좁아 파장이 짧은 푸른빛을 반사합니다. 이때 표피의 노란 색소와 섞여 평소의 초록색으로 보입니다.

하지만 흥분하거나 체온이 변화하면 피부를 이완하거나 수축시켜 결정 간격을 넓힙니다. 간격이 넓어지면 파장이 긴 붉은빛, 노란빛을 반사해 순식간에 화려한 색으로 변하게 됩니다.

그리고 피부 깊은 곳에는 검은색, 붉은색, 노란색을 띠는 색소 세포가 층층이 존재하는데, 신경 자극을 받으면 이 색소 입자들이 세포 중앙으로 모이거나 가지 끝으로 널리 퍼지며 바탕색의 명암을 조절합니다.

이러한 색변화의 가장 큰 원인은 위장 목적도 있지만, 실제로는 감정 표현 및 체온 조절이 가장 중요한 이유입니다.

Answer 3

안녕하세요. 임형준 수의사입니다.

카멜레온의 색 변화는 단순히 주변색을 그대로 복사하는 위장만은 위한 것은 아닙니다 .피부에느 색소세포와 이리도포어라는 반사세포가 있으며, 이 세포 속 나노결정의 배열 간격이 변하면서 반사되는 빛의 파장이 달라져 색이 바뀝니다. 온도 조절이나 스트레스, 구애 경계 같은 의사소통도 중요한 이유입니다. 즉 주변 환경뿐 아니라 카멜레온의 생리 감정 상태에 따라서도 색이 달라집니다.