变色龙是蜥蜴目避役科蜥蜴目爬行动物的统称,学名避役。皮肤被颗粒状鳞覆盖,真皮内有多种色素细胞,能随时伸缩,变化体色;头上有钝三角形突起;双眼各自独立,可以自由转向不同视角;背部有嵴棱;四肢较长,前后肢均具5指、趾,分为相对2组,前肢内侧3指愈合,外侧2指愈合在一起,可相互握持;后肢相反,内侧2趾和外侧3趾愈合,并相对持。
动物学史、
尽管变色龙科现存分类群的地理分布广泛,但其化石记录相当零散。根据分子数据,变色龙科的白垩纪起源被普遍接受,但已知最古老的化石记录只能追溯到中新世早期。
变色龙向欧洲和亚洲的扩散发生得较晚,它们在欧洲大陆的新近纪记录相当少,仅在中欧中新世早期至中期零星地出现。
大约一半的变色龙物种出现在马达加斯加。因此,该岛被认为是该物种的多样性中心,它可能通过海洋扩散至其它地区。另一种假说是,在古新世和渐新世期间有两次独立的海洋扩散事件,鉴于当时盛行洋流的方向有利于其向东扩散,再与祖先所在区域的重建相结合,变色龙科更可能起源于非洲,而后才扩散至马达加斯加。不幸的是,变色龙的化石记录很少;且绝大多数化石记录主要是颌骨碎片,这使得在属或种水平上的分类鉴定十分困难。
形态特征
变色龙有适于树栖生活的各种特征与行为。大多数变色龙的体长为 17-25 厘米(7-10 英寸)。世界上最长的变色龙是帕森变色龙(Calumma parsonii),体长可达 69.5 厘米。世界上最短的变色龙是雄性Brookesia nana,可以小到21.6毫米。
体长多15~25公分(7~10寸),最长者达60公分。身体长筒状,两侧扁平,头呈三角形,尾常卷曲。眼突出,两眼可独立地转动。
某些种类的头呈盔形,有的种类有显目的头饰,如3个向前方伸出的长角等,雄性者更为显著,可能用于防卫其占区。若有其他雄性侵入,则优势雄性身体伸展,喉部鼓起,头部毛饰立起或晃动,若仍不能吓走对方,则冲过去咬其
腭部。
变色龙是
爬行动物,是非常奇特的动物,它有适于树栖生活的种种特征和行为。避役的体长约15-25厘米,身体侧扁,背部有
脊椎,头上的枕部有钝三角形突起。四肢很长,指和趾合并分为相对的两组,前肢前三指形成内组,四、五指形成外组;后肢一、二趾形成内组,奇特的三趾形成外组,这样的特征非常适于握住树枝。
有些物种有可弯曲的尾巴,这意味着它们可以缠绕在树枝上,有助于平衡和攀爬。这些尾巴也可用于抓取物品。尾巴甚至可以用来传达情感。最广为人知的变色龙属于Chamaeleo属,它们的尾巴便可以弯曲,以线圈状的方式缠绕在四肢上以保持平衡。相比之下,Brookesia属和Rhampholeon属的大多数尾巴都较短,而Bradypodion 属尾巴更长。
它有很长很灵敏的舌,伸出来要超过它的体长。人们一贯认为它舌尖上有腺体,能够分泌黏液粘住
昆虫,但事实上,变色龙捕猎时主要靠舌尖产生的强大吸力吸住猎物。它一双眼睛十分奇特,眼帘很厚,呈环形,两只眼球突出,左右180度,上下左右转动自如,左右眼可以各自单独活动,不协调一致,这种现象在动物中是罕见的。双眼各自分工前后注视,既有利于捕食,又能及时发现后面的
敌害。变色龙用长舌捕食是闪电式的,只需1/25秒便可以完成,而且它们的舌头的长度是自己身体的2倍。在树上一走一停的动作使天敌误以为是被风吹动的树叶。
变色龙就是因为它善于随环境的变化,随时改变自己身体的颜色。变色既有利于隐藏自己,又有利于捕捉猎物。变色这种生理变化,一种说法是在
植物性神经系统的调控下,通过皮肤里的
色素细胞的扩展或收缩来完成的,另一种说法是在最近的研究中发现,变色龙不是靠色素细胞变色,而是靠调节皮肤表面的纳米晶体,通过改变光的折射而变色的。
栖息环境
多数生活在森林、热带稀树草原、灌木丛、草原、内陆湿地等。一般栖息于树上,少数物种栖息于地面,如生活在热带沙漠与海岸的纳米比亚变色龙Chamaeleo namaquensis。此外,Chamaeleo africanus生活于海洋潮间带。
分布范围
变色龙主要分布在
非洲地区,少数分布在
亚洲和
欧洲南部,非洲马达加斯加岛是它们的
天堂。
变色龙的种类约有160种,主要分布在非洲大陆和
马达加斯加岛,其中在马达加斯加居住的种类占一半左右,在马达加斯加这个世界最大也是最独特的变色龙社区里,有59个种类是马达加斯加所独有的。人们还在不断发现新的种类,或是根据基因分析,将被错分为亚种的变色龙定义为独立的分类。西亚与中亚有5个物种; 欧洲、北美分别有两个物种;南亚与东南亚仅分布有Chamaeleo zeylanicus一种。
生活习性
捕食
变色龙通常以昆虫为食,但较大的物种可能偶尔会吃鸟类或较小的爬行动物。在野外,它们会吃蝗虫、蚱蜢、蟋蟀和蜘蛛;小螳螂、粉虫和各种苍蝇也是其食物。Jackson’s chameleon则更喜欢其他小蜥蜴、壁虎、蝴蝶和蚂蚁。有些变色龙如Veiled chameleon也可以吃树叶来补充水分。
变色龙的特殊视觉和特殊的舌头弹射系统使其能从远处捕捉昆虫甚至鸟类。变色龙眼睛的晶状体能够极快地聚焦,并且可以像长焦镜头一样放大视觉图像。尽管许多其他蜥蜴也使用舌头捕捉猎物,但大多数蜥蜴只能将其驱逐出很短的距离。相比之下,变色龙可以以极快的速度将舌头发射到超过其体长两倍的距离,并且它们可以非常准确地攻击和捕获猎物。变色龙的舌头被压缩在喉咙后部,当发现猎物时,它会用巨大的力量向前弹出舌头,产生强大吸力吸住猎物,并将猎物拉回嘴中。天敌一般为蛇类和鸟类。
行为
变色龙的行动十分迟缓,人们用树懒来比喻它那漫不经心的样子。变色龙是主要栖息于树木的爬行动物,除了产卵和求爱外,很少光顾陆地。它们偶尔在陆地上爬行时,爪尖着地,前后脚呈八字型扁平,向外撤开,显然变色龙这种能有效地适应在树上和草丛中爬行的步态,在陆地上不仅无法隐藏自己,反而招人注意,变色龙即使在惊慌逃跑之际,其速度也不超过每分钟6米。
食物
变色龙通常以昆虫为食,也可能捕食其他蜥蜴或者幼鸟。锥头变色龙主要以蟋蟀为食,但水源和食物不足时他们也会吃叶子。
变色
变色龙身怀绝技,变色、动眼和吐舌是它经常表演的3套绝活。 变色龙长着两只藤壶型的眼睛,左右眼球会分别转动360°。当它左眼瞄准前方时,右眼却在注视身后,左顾右盼,环视八方,动眼自如。变色龙的舌头极长,平时如钟表发条那样盘卷在嘴里。当它发现猎物时,便突然伸直长舌,从口中射出,以舌捕食,如探囊取物。变色龙最拿手的绝活儿就是变色。它皮肤的基本颜色是绿色,但它可以随时变出深绿、浅绿、紫、蓝、褐色等,甚至可以变出各色相间“花里胡哨”的花纹色。
变色龙的变色现象与其他生物的
保护色、
警戒色相似。变色龙的肤色会随着背景、温度和心情的变化而改变;雄性变色龙会将暗黑的保护色变成明亮的颜色,以警告其它变色龙离开自己的领地;有些变色龙还会将平静时的绿色变成红色来威吓敌人。目的是为了保护自己,免遭袭击,使自己生存下来。
变色能躲避天敌,传情达意,类似人类语言。变色龙是一种“善变”的树栖爬行类动物,在自然界中它当之无愧是“伪装高手”,为了逃避天敌的侵犯和接近自己的猎物,这种爬行动物常在人们不经意间改变身体颜色,然后一动不动地将自己融入周围的环境之中。
色彩变化最为丰富的豹纹叉角避役(Furcifer pardalis)的体色会受地理因素影响。不同地区的个体,看上去完全不像是同一种,有些类群甚至不具备地理隔离。此外,这些变色龙会识别出相邻地区的异色同类,并且有意识地避免与它们交配。
通常的观点认为,变色龙皮下有垂直排列的数层色素细胞,每层控制着特定的颜色,在植物性神经系统的调控下通过色素细胞的舒张和收缩调和成不同的颜色。瑞士日内瓦大学的学者在Nature Communications杂志上提出,变色龙之所以能迅速改变体色,是通过改变虹细胞层内部的鸟嘌呤纳米晶体的排列结构实现的。当变色龙处于平静的状态下时,晶体排列紧密,光通过时只反射出蓝色,蓝色的结构色与黄色素相结合,呈现为绿色。而当变色龙紧张时,它们会主动控制晶体的疏密程度,使其排列更加松散,这样的结构会反射波长更长的色光,例如红光、黄光等,展现出更鲜艳的结构色。
《美国国家地理杂志》撰文指出,依据动物专家的最新发现,变色龙变换体色不仅仅是为了伪装,体色变换的另一个重要作用是能够实现变色龙之间的信息传递,便于和同伴沟通,这相当于人类语言一样,进而表达出变色龙的意图。
拉克斯沃斯发现变色龙之间的信息传递和表达是通过变换体色来完成的,它们经常在捍卫自己领地和拒绝求偶者时,表现出不同的体色。他说,“为了显示自己对领地的统治权,雄性变色龙对向侵犯领地的同类示威,体色也相应地呈现出明亮色;当遇到自己不中意的求偶者时,雌性变色龙会表示拒绝,随之体色会变得暗淡,且显现出闪动的红色斑点;此外,当变色龙意欲挑起争端、发动攻击时,体色会变得很暗。”
生长繁殖
生长特性
变色龙通常在 8 个月内长到全尺寸,并在 2 年内长到成年体重。寿命较短的较小物种比寿命较长的较大物种成熟得更快。此外,变色龙的寿命也因种而异,短的不到一年,最长可达40年。圈养的避役寿命要显著高于野外生存的同类物种。
马达加斯加变色龙Furcifer labordi 已被广泛认为是寿命最短的脊椎动物。Furcifer labordi的卵在11月孵化,仅仅两个月就可成年。经过激烈的配偶竞争,在2月产下卵,而整个成年种群都会死亡。
繁殖方式
大多数变色龙是卵生的,交配后会在三到六周的时间内产卵。根据物种的不同,卵可能需要4到12月的时间才能孵化。卵的数量有较大差异。大多数在 8-40 个之间。例如,Veiled chameleon可以产下 20 到 70 个,有时多达 200 个,这可能需要 6 到 9 个月才能孵化。小型 Brookesia 物种只能产下 2 到 4 个卵。
有些物种是卵胎生的,妊娠通常需要 4-6 个月,例如Jackson’s Chameleon。
动物趣闻
德国和美国科学家2012年前在马达加斯加新发现4种变色龙,它们成年后的躯干长度仅有指甲盖大小,可能是迄今世界上最小的变色龙。
这些变色龙发现于马达加斯加东北部哈拉岛的
热带雨林里,都来自
侏儒枯叶变色龙属,如果尾巴伸直,从鼻尖到尾部总长29毫米。它们仅在枯叶间活动,长相非常相似,研究人员利用遗传分析才确认它们分属4个不同种类。不过,“名不符实”的是,这些变色龙身体呈棕色,并不变色,但这种颜色对它们形成了“绝佳的伪装”。
世界纪录
世界上最善于变色的蜥蜴:避役科爬虫类,产于东半球,主要树栖。特征为体色能变化。(吉尼斯世界纪录)
下级分类
保护现状
保护级别
根据国际自然保护联盟受威胁动物红色名录网站记录,避役科动物中处于极危(CR)的有11种,处于濒危(EN)的有45种,处于易危(VU)26种,处于近危(NT)42种,无危(LC)的有96种。
残肢变色龙 Brookesia perarmata被列入《濒危野生动植物物种国际贸易公约附录附录 I、II 和 III》附录Ⅰ;被列入附录Ⅱ的包括除残肢变色龙 Brookesia perarmata外的所有种。
种群现状
许多变色龙物种面临着栖息地丧失、气候变化和其他威胁。大约三分之一的物种濒临灭绝,而且数量还在增加。目前种群数量趋于稳定的有69种,仍在减少的有92种。
濒危原因
主要原因包括住宅与商业开发、农业与水产养殖、能源生产、运输、狩猎、栖息地破坏、污染及气候变化等。
保护措施
进行就地保护与种群监测,制定详细的恢复计划与系统监测方案,有必要可进行迁地保护;控制与预防物种入侵;制定相关法律法规政策,加强贸易管制;加强野生动物保护宣传教育等。
主要价值
由于其变色能力,变色龙具有一定的观赏价值,常作为宠物饲养,也可用于制作手工艺品与珠宝首饰。
变色龙的另一群虹细胞具有不同的形态和功能,它们的外形相对较大,并不参与颜色变化。但它们可以控制红外光的反射量。就像改变颜色一样,变色龙可以通过调整这层细胞,瞬间改变自己对热量的吸收能力,作为一种被动体温调节机制,对变色龙这样的变温动物有着极大的积极作用。目前只在变色龙科中的部分种类发现了这样一种高度特化的虹细胞,不过也许在不久的将来,人们会受此启发,制造出新型的仿生隔热、吸热材料。