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真問真答:為什麼沒有綠色的哺乳動物

其實何止綠色,除了鮮血的紅色和毛髮的金黃色,哺乳動物缺乏所有鮮艷的顏色——相比其它脊椎動物,這的確有些例外:

真問真答:為什麼沒有綠色的哺乳動物


花斑連鰭?俗稱七彩麒麟,是廣受歡迎的海水水族箱觀賞魚

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紅犁足蛙,俗稱馬達加斯加彩虹蟾蜍,因為太鮮艷而陷入寵物貿易的深淵,已經瀕臨滅絕

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豹變色龍俗稱七彩變色龍,通常是綠色,但在繁殖期間會變成鮮艷的彩虹色

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七彩文雀俗稱胡錦鳥,是優派(ViewSonic)顯示器的商標圖案,因為寵物貿易已在野外瀕危

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印度巨松鼠身上紅紫相間,在哺乳動物的色彩上已經堪稱極致


對於這個問題的回答仍然包括兩個方面:關於生理結構的和關於適應性的。

首先我們要大致明白動物的鮮艷顏色從哪來。通常來說,動物身上鮮艷的暖色調幾乎都來自類胡蘿蔔素和蝶酸等色素,它們能吸收較短波長的可見光,表現出紅橙黃色。尤其是類胡蘿蔔素,它原本是植物在光合作用中的輔助色素,動物本身缺乏合成它們的能力,但可以通過食物鏈大量富集。所以如果用缺乏類胡蘿蔔素的飼料喂它們,它們就會褪色。

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這群詹姆斯火烈鳥是動物通過食物鏈富集類胡蘿蔔素最經典的例子:甲殼動物濾食藻類,將類胡蘿蔔素轉化為蝦青素;火烈鳥又濾食甲殼動物,蝦青素從結合蛋白中分離出來,富集在羽毛中,顯出鮮艷的紅色

藍紫色則通常不是色素,而來自各種各樣的光學結構,典型的比如鳥類羽毛上細小結構產生的衍射光柵,或者某些細胞里嘌呤結晶產生的光子晶體。

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白腹紫椋鳥的羽毛能衍射出強烈的藍紫色,並與少許類胡蘿蔔混合成非常艷麗的紫色

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魚類鮮艷的藍色與它們表皮細胞內的鳥嘌呤晶體有關,這種藍色常有金屬光澤


而綠色有些特殊,僅就脊椎動物來說,它們通常會綜合兩種顯色方案,在體表用色素顯出黃色,再用光學結構顯出藍色,二者疊加,就成了綠色——比如青蛙就是這樣。

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華萊士飛蛙是一種運動能力非常強的青蛙,幾乎終生不落地,而且能在樹冠中滑翔——和所有綠色青蛙一樣,它們有三層色素細胞:最下層是黑色素細胞、中間是黃色素細胞,最上層是富含鳥嘌呤晶體的虹彩細胞,通過反射和干涉產生明亮的藍色,三種顏色最終混合成有深淺變化的綠色


那麼回到哺乳動物身上就會發現,產生綠色的困難主要集中在光學色的部分上:相比鱗片、羽毛,或者裸露的表皮細胞,哺乳動物的角蛋白毛髮雖然非常適合保溫,但也缺乏精細的微觀結構,表面只有一層粗糙的毛鱗片,很難讓可見光發生規律的干涉和衍射,這讓我們失去了製造藍色和紫色能力。

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美利奴羊毛和人類的頭髮:毛髮越細越密保溫性能越好


但另一方面,還有極少數脊椎動物能合成綠色素積累在體表,比如焦鵑科的鳥類,但哺乳動物同樣沒有開發出類似的代謝途徑,甚至不像其它脊椎動物那樣通過食物鏈富集類胡蘿蔔素,連唾手可得的紅橙色也放棄了——這就涉及到了適應性的問題。

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焦鵑是唯一一種能合成綠色色素的鳥,這種綠色的焦鵑素是一種銅的尿卟啉螯合物,而卟啉類物質在脊椎動物身上極其多見,比如血紅素就是二價鐵的卟啉螯合物


簡單地說,無論警戒、婚姻還是偽裝,動物體表的鮮艷顏色都是一種信息,採用多大的信號寬度取決於接受者的識別能力,如果接受者看不到鮮艷的顏色,那就不值得煞費精力進化出鮮艷的顏色。而鳥類、爬行類、兩棲類、各種魚類乃至昆蟲都有良好的色覺,它們之間的生態關係也就促成了色彩上的軍備競賽。

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天藍叢蛙是一種箭毒蛙,它們失去了黃色素細胞,露出了鮮艷的藍色,用來警示鳥類和爬行類捕食者:我有毒


但哺乳動物是個例外。在中生代,我們的共同祖先經歷了一段穴居和夜行的日子,而感受顏色的視錐細胞需要很多光子才能激活,所以控制色覺的基因在黑暗中不再受到強烈的自然選擇壓力,無法剔除有害的突變。到新生代早期,我們的視錐細胞已經只剩下綠和藍兩種,根本看不見鮮艷的紅橙色。繽紛世界在我們眼中只有深淺不同的黃色和和藍色

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三種視錐細胞看到的彩虹吸蜜鸚鵡

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絕大多數哺乳動物看到的彩虹吸蜜鸚鵡


在這樣尷尬的境地里,哺乳動物不需要為了吸引異性製造鮮艷的婚姻色,甚至不需要鮮艷的警戒色和綠色的偽裝色,因為哺乳動物的天敵通常也是哺乳動物,獵物也通常是哺乳動物,只需要棕黃色就能矇混過關——比如老虎黃黑相間的條紋,在鹿的眼裡就和大森林一個樣。

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鹿眼中的老虎,其實隱蔽的很好


當然,這個規律也有例外,比如靈長動物是一個完全樹棲,並以嫩葉和果實為生的熱帶哺乳動物類群,識別不同狀態的植物非常重要,所以舊大陸的靈長動物,以及新大陸的雌性靈長動物,就分別通過基因重複和等位基因多態獲得了紅色視覺,建立了三原色——我們既然能看見紅色和綠色,就能進化出一些紅色和綠色信息。


然而這段進化歷史還不夠長,尚未出現給毛髮染上綠色的門道,只出現了很多裸露青綠色皮膚,這主要通過血液的瑞利散射和丁達爾效應,疊加一小部分黑色素構成,原理類似人的青筋,典型的比如山魈的臉:

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山魈是世界上最大的猴,因為出現在《獅子王》里而著名,它們的雄性頭領會在鼻翼附近長出鮮艷的紅色、藍色、青綠色皮膚

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另一個典型是非洲的綠猴,它們的雄性有綠色的陰囊和紅色的陰莖,並時常擺弄,炫耀給雌性


最後,平心而論,人類從來沒有跳出進化的掌握,如果樹懶因為身上長滿綠藻也算作綠色的哺乳動物,那麼因為文化而變得繽紛的人類當然要在「最鮮艷的動物」里佔有一席之地。

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毫無疑問,人類的婚姻色是動物界最鮮艷的——即便我們比鴿子少看到一兩種顏色


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