蓝色和紫色的陆生动物消失之谜

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蓝色和紫色的陆生动物消失之谜
——许多呈现蓝色的动物其实都是 “色彩魔术师”。它们的蓝色并非来自色素，而是源于非常精密的微观结构。

蓝色在我们的环境中无处不在，但在陆地动物身上却出奇地少见。原因在于：蓝色类色素在化学层面十分稀有，再加上进化上的限制，让蓝色成为一种难以形成、且往往只是视觉假象的颜色。

在地球上，蓝色几乎随处可见：天空、海洋、屏幕、旗帜、衣物…… 可到了陆生动物身上，蓝色却骤然变得稀少，紫色则更为罕见。只有少数鸟类、部分蜥蜴、一些昆虫，以及极个别两栖动物能呈现这两种颜色，除此之外，陆生动物界的其他成员似乎都与蓝、紫无缘。

这并非巧合。比利时根特大学生物学副教授马修 D. 肖基（Matthew D. Shawkey）对此总结道：“蓝色和紫色色素化学性质不稳定，且难以合成。” 因此蓝色是一种 “成本高昂” 的颜色，既难以生成、难以留存，也难以在进化中出现。

红色、黄色、橙色则要简单得多。动物有时甚至能从食物中 “获取” 这类颜色，许多色素都来源于植物或其他生物。这位研究者向《新生与瘟疫（La Relève et la Peste）》栏目解释：“由于蓝色植物本就极少，这种获取方式对蓝色并不适用。”

紫色的要求比蓝色更为苛刻，需要极为精细的微观结构，这在动物界中十分罕见。

耶鲁大学进化生物学家、鸟类学家理查德・普鲁姆从生命演化史的更早期给出了解释：“植物和真菌能合成多种分子，而动物合成的种类则少得多。”他向《新生与瘟疫（La Relève et la Peste）》解释道。

换言之，植物自身能制造种类丰富的物质，而动物则更依赖食物获取。通过摄食其他生物，它们逐渐丧失了部分化学合成能力，相关基因也随之退化。“这正是造成蓝紫色稀缺的进化瓶颈。”

蓝翅鸠——图片来源：Animalia

动物的蓝色：光影的假象

对许多动物而言，蓝色并非身体 “制造” 出的颜色，它不来自色素，而是一种光学效应。马修 D.肖基指出：“蓝色通常由特殊结构产生。” 也就是我们所说的结构色—— 通过光线反射方式形成的颜色。

具体来说，是极细微的微观结构只反射特定波长的光。他补充道，鸟类的蓝色 “典型由角蛋白与空气构成的纳米结构形成”。

许多蓝色动物本质上都是视觉魔术师，它们的色彩不靠色素，而靠精密的微观排布。

闪蝶便是如此，其翅膀通过衍射光线，只反射出蓝色；部分捕鸟蛛、木蜂的毛发也能在无色素的情况下呈现蓝色光泽。不少鸟类也是同理，比如松鸦和部分山雀。

闪蝶——图片来源：Emmanuel Huybrechts / 维基共享资源

蓝色：“自然中的艺术”

蓝色在所有生物中都真的稀少吗？也不尽然。亚利桑那大学生态学与进化生物学教授约翰・威恩斯客观表示：“紫色相对罕见，但蓝色更为常见。” 这取决于研究的类群。

他向栏目介绍：“哺乳动物总体上很少有鲜艳的色彩。” 不过，山魈——一种面部呈亮蓝色的非洲猴子，是个例外。

反观鸟类，蓝色则常见得多。在他的研究中，“约 25% 的鸟类带有蓝色或紫色”。

这一比例虽未过半，却也称不上稀少。这类颜色有明确作用：“鲜艳色彩要么是求偶信号，要么是警戒信号。” 也就是所谓的警戒色，用于吸引异性或警示天敌。

一只松鼠猴——图片来源：Mathias Appel / Pixnio

那么，动物为何要演化出蓝色？因为它极具吸引力。马修 D.肖基强调：“我认为这并非伪装，蓝色主要用于展示与求偶。”

约翰・威恩斯也持相同观点：“在鸟类中，这类颜色主要充当求偶信号。” 南美蓝黑草鹩便是典型，雄鸟身披耀眼的紫色羽毛，与低调的绿色雌鸟形成鲜明对比；撒哈拉以南的紫辉椋鸟同样如此，雄鸟羽毛泛着亮丽紫光，雌鸟则是黯淡的棕褐色。

理查德・普鲁姆的分析更为深入：“我认为它们演化出这种颜色，仅仅因为它受欢迎。这些特征可以为自身而存在。在我看来，这类性状是真正的美学体现，如同艺术，却诞生于自然之中。”

紫罗兰紫燕——图片来源：维基共享资源

敢于呈现蓝色的稀有物种

尽管存在诸多限制，部分陆生动物依然成功驾驭了蓝色，甚至紫色。鸟类中的例子尤为惊艳。

理查德・普鲁姆提到野生红头胡锦雀：“这种红头紫胸的雄鸟拥有纯粹的紫色，由结构色形成，不含任何色素。” 他还提及啸鸫属鸟类，部分种类带有人类肉眼无法察觉的紫外光泽。

在爬行动物中，蓝色也占有一席之地。约翰・威恩斯表示：“蜥蜴身上紫色同样稀少，但蓝色常作为求偶信号出现。”

部分壁虎、蜥蜴便拥有鲜亮的蓝色，用于吸引异性。而在两栖动物中，蓝色则是警戒色。箭毒蛙等有毒蛙类凭借鲜艳色彩警示自身的毒性。

昆虫界的紫色则与光影巧妙结合。欧洲大型林蝶——紫闪蛱蝶（Grand mars changeant）仅在特定角度才会显现紫色光泽；紫地甲（Carabus violaceus）是一种黑色陆生甲虫，甲壳边缘带有金属紫边；紫木蜂（Xylocope violet）是一种体型较大的深色木蜂，飞行时泛着的紫光格外引人注目。

蓝箭毒蛙——图片来源：Michael Gäbler / iStock

这一研究领域远未结束。马修 D.肖基表示：“两大核心问题仍在探索中。” 一是追溯色彩的演化史：它们何时出现、出现在哪些演化支系、演化速率如何；二是解析这些能产生蓝色的神奇纳米结构究竟如何形成。

而这也触及了生物学的边界。理查德・普鲁姆强调：“鸟类构建的纳米结构精度极高，达到光学级别，这是目前科学家与工程师尚未掌握的技术。”

蓝色之所以稀少，是因为它难以实现、要求苛刻，几乎可望而不可即。这种颜色，唯有通过极致的精密结构才能得以呈现。

（本文翻译自：https://lareleveetlapeste.fr/pou ... e-animal-terrestre/）