Quel est le premier facteur du changement de couleur des caméléons ?

Les pigments

Tout d'abord, un pigment est une molécule colorée avec la possibilité de pouvoir absorber la lumière visible et la réémettre sur une longueur d'onde bien définie. Les pigments que les caméléons possèdent, comportent toujours un un groupement d'atome particulier qui leur est propre, ce groupement s'appelle un chromophore. Il existe différent type de pigments tel que la "ptéridine" qui représente les pigments rouges. On en trouve plusieurs sortes, qui sont toutes des dérivées du composé de base : la purine. Egalement, il y a les caroténoïdes qui correspondent à des pigments liposolubles présentant une couleur orange à jaune. Par la suite, on trouve de la mélanine qui représente les pigments noir. Comme chez l'Homme, celle-ci est le pigment responsable de la coloration de la peau. Elle se fabrique dans les mélanophores à partir de la tyrosine qui grâce à l'enzyme Tyrosinase se transforme en mélanine. Cette synthèse est plus compliquée en réalité : il existe plusieurs type de mélanine comme la phéomélanine ou l'eumélanine (cf les chromatophores). Chaque type a des mécanismes de formation très variés. 

Les chromatophores

Comme expliqué précédemment, après l'épiderme, suit le derme. Cette partie de la peau se divise en trois couches, contenant des chromatophores, cellules à pigments. Ainsi, le caméléon doit son privilège de changer de couleur à ses chromatophores. Ils colorent la surface sans pénétrer dans les fibres. Il en existe différentes formes toutes capables de produire une couleur. Soit, les chromatophores absorbent tous les rayons lumineux du spectre sauf un, soit, ils recèlent des cristaux qui agissent par diffraction. (cf les phénomènes de dispersion et d'agrégation). Les chromatophores sont regroupés en sous-classes selon la teinte qu'ils possèdent quand ils sont éclairés par de la lumière blanche. Il en existe plusieurs types :

• les lipophores (xanthophores et érythrophores)

• les mélanophores

• les iridophores

La palette de couleurs des caméléons résulte de la superposition de ces couches. La première couche du derme est celle des Lipophores. Cette dernière est divisée en deux sortes : les xanthophores et les Érythrophores. Les xanthophores sont constitués de ptérine, ce sont les pigments jaunes, et les Érythrophores contiennent de la caroténoïdes, ce sont les pigments rouges.

Les lipophores ne sont pas influencé par l'humeur du caméléon et donnent une coloration de base de sa peau. Celle-ci nous paraît verte, et leur permet de se confondre avec son environnement naturel par conséquent ce n'est pas une action délibérée pour se camoufler. Ensuite la seconde couche est contient les Iridophores. Ceux-ci sont des chromatophores particuliers. En effet, ils ne possèdent pas de pigments. Ils sont à l'origine d'un effet réfléchissant ou iridescent. Chez les caméléons nous notons tout d'abord la présence dans la peau de guanophores, que l'on peut aussi appeler iridocyte. Ceux-ci contiennent de la guanine qui est l'une des 4 bases de l'ARN. En diffractant la lumière elle produit des teintes iridescentes, cela signifie qu'elle change de couleur selon l'illumination. De plus, comme nous l'avons précisé précédemment, les caméléons ont besoin de réguler leur température. Pour cela, une deuxième couche de iridophore, plus en profondeur et moins bien organisée, leur permet de refléter des rayonnements infrarouge et ainsi de réguler la température de leur corps. Enfin, la dernière couche est composée de Mélanophores. Ce sont des cellules contenant un type de mélanine: l'eumélanine. Ce pigment produit la tons noirs et peut se déplacer dans la cellule. Pour leur part, les mélanophores permettent aux caméléons d'assombrir ou d'éclaircir peau

Les mélanophores ont la particularité de posséder des branches. Celle-ci traversent les couches du derme et permette à la mélanine de remonter afin de pouvoir cacher plus ou moins les autres chromatophores. Pour arriver à dissimuler les autres chromatophores, la mélanine peut se regrouper autour du noyau du melanophore, mais elle peut aussi se trouver au centre des couches et par conséquent ne cacher que les iridophores ou encore remonter pour cacher tout les chromatophores. Ainsi, la lumière qui traverse la peau des caméléons va atteindre plus ou moins les chromatophores en fonction des différentes positions de la mélanine. En effet, on voit que l'un des facteurs du changement de couleur des caméléons se résume par l'alliance des chromatophores, ou plus spécialement les pigments qu'ils contiennent, et de la lumière. 

Les phénomènes de dispersion et d'agrégation

Les biochromes à savoir les pigments biologiques, sont des substances produites par les caméléons dont la couleur provient de l'absorption sélective des ondes appartenant au spectre de la lumière visible. On appelle "chromophore" la partie d'une molécule responsable de sa couleur. Un chromophore est un groupement d'atome comportant une séquence de double liaison conjuguées. Les électrons de cette séquence absorbent 52 gammes de longueurs d'onde en formant un nuage électronique qui entre en résonance au passage d'un rayonnement lumineux. Les longueurs d'onde qui ne sont pas absorbées sont alors diffusées et définissent la couleur de la molécule.

La couleur structurelle est principalement responsable de la coloration bleue ou verte observée chez les caméléons. La couleur bleue résulte de l'effet Tyndall. Ce phénomène diffuse la lumière incidente sur des particules de matière ou de dimension comparable aux longueurs d'onde. La lumière diffusée est réfléchie par les iridophores pour obtenir cette couleur bleue. Selon Bagnara et Matsumoto en 2006 et Parker et Martini également en 2006 « Lorsque la lumière blanche entre en contact avec les plaquettes réfléchissantes présentent au sein des cellules, on obtient une diffusion différentielle de la lumière. L'intensité de la diffusion de la lumière par des structures de dimensions comparables aux longueurs d'onde est proportionnelle à la fréquence de l'onde et inversement proportionnelle à la longueur d'onde.». Ainsi par définition : les grandes longueurs d'onde passent au travers tandis que les courtes longueurs d'onde sont diffractées. Par conséquent la lumière de couleur bleue va être plus diffusée que la lumière de couleur rouge. Bien que les iridophores apparaissent vert lorsqu'ils sont recouvert par des cellules pigmentaires jaunes agissant comme des filtres, les iridophores paraissent à la lumière réfléchie bleuâtre. La couleur bleutée produite par l'effet Tyndall se voit remplacée par la couleur par la couleur blanche de la lumière qui, elle, est totalement réfléchie. On explique ce résultat de par le fait de l'orientation et de la densité des plaquettes réfléchissante. Ainsi quand les xanthophores recouvrent les iridophores le caméléons de couleur verdâtre obtenue est remplacé par un caméléon de couleur bronzé voir doré.