カメレオンはなぜ色が変わる？

カメレオンといえば、葉の上では緑に、枝の上では茶色にと、まわりの色に合わせて体の色を変える動物というイメージがあります。「カメレオンのような人」といえば、状況に合わせて態度を変える人のことです。

たしかにカメレオンの多くは体の色を変えられます。けれど、その仕組みも目的も、私たちが思い描くものとは少し違うことが、ここ十数年の研究でわかってきました。

色素ではなく「結晶」の色

動物の体の色の多くは、色素によるものです。カメレオンの色の変化も、長いあいだ、皮膚の細胞の中で色素の粒が広がったり集まったりすることで起きると考えられてきました。

ところが2015年、スイスのジュネーブ大学のミシェル・ミリンコビッチさんらの研究チームは、パンサーカメレオンの皮膚を詳しく調べ、別の仕組みを明らかにしました。主役は、皮膚の中にある虹色素胞と呼ばれる細胞です。この細胞の中には、グアニンという物質でできた、ナノメートル（1ミリの100万分の1）単位のごく小さな結晶がぎっしり並んでいます。

結晶が規則正しく並ぶと、特定の色の光だけが強く反射されます。シャボン玉や、チョウの羽の青い輝きと同じ「構造色」の一種です。カメレオンは、この結晶どうしの間隔を変えることで、反射する光の色を切り替えていたのです。

落ち着いているときは結晶の間隔が狭く、青い光を反射します。その上にある黄色い色素の層を通ると、青と黄色が重なって、ふだんの緑色に見えます。興奮すると間隔が広がり、反射する光が黄色やオレンジ、赤の方向へずれていきます。研究チームが皮膚のかけらを濃さの違う液体にひたして細胞をふくらませたり縮ませたりすると、それに合わせて色が次々と変わっていく様子も確かめられました。

もうひとつの層は「日よけ」

研究チームは、虹色素胞の層が2段重ねになっていることも見つけました。色を切り替える上の層の下に、もっと大きな結晶をもつ層があり、こちらは太陽の光のうち、目に見えない近赤外線を特によく反射していました。

近赤外線は、ものを温める力の強い光です。強い日差しの下で暮らすカメレオンにとって、この深い層は体が熱くなりすぎるのを防ぐ、天然の日よけのような役割を果たしているのではないかと考えられています。なお、色を大きく変える上の層は、おとなのオスで特によく発達していました。

本当は「目立つため」の変身

では、カメレオンは何のために色を変えるのでしょうか。

体の色は、仲間に向けたメッセージになっています。オスどうしがにらみ合うときや、メスに求愛するとき、カメレオンはより明るく鮮やかな色になります。逆に、争いに負けたり服従を示したりするときは、暗い色になる傾向があります。

体温の調節にも使われます。カメレオンは自分で体温を保てない変温動物なので、寒いときは暗い色になって光と熱を吸収し、暑いときは明るい色になって熱を反射します。

2008年には、南部アフリカに住むコビトカメレオンのなかま21系統を比べた研究が発表されました。その結果、色を大きく変えられる種ほど、オスどうしの争いや求愛で目立つ合図を使っていることがわかりました。一方で、背景に溶けこむためという説を支える証拠は見つかりませんでした。色を変える能力は、隠れるためより、むしろ目立つために進化してきた可能性が高いのです。

もちろん、ふだんの緑色や茶色が、葉や枝の中で身を隠すのに役立つ場面もあると考えられています。ただし、置かれた場所の模様をそっくりまねて、自在に色を合わせているわけではありません。