為什么沒有綠色的哺乳動物

大象公會

我們身邊有很多哺乳動物，比如“喵星人”“汪星人”。可是留神觀察一下就不難發(fā)現(xiàn)，地球上沒有綠色的哺乳動物。而事實上，不光綠色，除了鮮血的紅色和毛發(fā)的金黃色，哺乳動物缺乏所有鮮艷的顏色——相比于其他脊椎動物，這的確有些例外。

脊椎動物界可以說是色彩斑斕，有各種顏色的動物。例如，花斑連鰭，俗稱“七彩麒麟”，是廣受歡迎的海水水族箱觀賞魚；紅犁足蛙，俗稱“馬達(dá)加斯加彩虹蟾蜍”，因為顏色太鮮艷而陷入寵物貿(mào)易的深淵，已經(jīng)瀕臨滅絕；豹變色龍，俗稱“七彩變色龍”，體色通常呈綠色，但在繁殖期間會變成鮮艷的彩虹色；七彩文鳥，俗稱“胡錦鳥”，是優(yōu)派顯示器的商標(biāo)圖案，因為寵物貿(mào)易，在野外已幾乎絕跡；印度巨松鼠，也叫“馬拉巴爾巨松鼠”，體色紅紫相間，在哺乳動物的色彩鮮艷度上已堪稱極致。

為什么沒有綠色的哺乳動物？這個問題的答案包括兩個方面：一方面與生理結(jié)構(gòu)有關(guān)，另一方面與適應(yīng)性有關(guān)。

首先，我們要大致明白動物的鮮艷顏色來自哪里。通常來說，動物身上鮮艷的暖色調(diào)幾乎都來自類胡蘿卜素和蝶酸等色素，它們能吸收較短波長的可見光，表現(xiàn)出紅色、橙色和黃色。尤其是類胡蘿卜素，它們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，如果用缺乏類胡蘿卜素的飼料喂養(yǎng)動物，動物就會褪色。

詹姆斯火烈鳥是動物通過食物鏈富集類胡蘿卜素的經(jīng)典例子：甲殼動物濾食藻類，將類胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為蝦青素；火烈鳥又濾食甲殼動物，蝦青素得以從結(jié)合蛋白中分離出來，富集在羽毛中，顯出鮮艷的紅色。

藍(lán)紫色通常不是色素，而是來自各種各樣的光學(xué)結(jié)構(gòu)，典型的有鳥類羽毛上細(xì)小結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射光柵，或者某些細(xì)胞里嘌呤結(jié)晶產(chǎn)生的光子晶體。

白腹紫椋鳥的羽毛能衍射出強烈的藍(lán)紫色，并與少許類胡蘿卜素混合成非常艷麗的紫色。魚類鮮艷的藍(lán)色與它們表皮細(xì)胞內(nèi)的鳥嘌呤晶體有關(guān)，這種藍(lán)色常具有金屬光澤。

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(xué)結(jié)構(gòu)顯出藍(lán)色，二者疊加后就成了綠色，比如青蛙。

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。但它們和所有綠色青蛙一樣，都有三層色素細(xì)胞，即下層是黑色素細(xì)胞，中間是黃色素細(xì)胞，最上層是富含鳥嘌呤晶體的虹彩細(xì)胞——通過反射和干涉產(chǎn)生明亮的藍(lán)色，三種顏色最終混合成有深淺變化的綠色。

在哺乳動物身上，產(chǎn)生綠色的最大難度在光學(xué)色的部分上：相比于鱗片、羽毛或者裸露的表皮細(xì)胞，哺乳動物的角蛋白毛發(fā)雖然非常適合保溫，但也缺乏精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)，表面只有一層粗糙的毛鱗片，很難讓可見光發(fā)生規(guī)律的干涉和衍射，這讓其失去了制造藍(lán)色和紫色的能力。

但仍有極少數(shù)脊椎動物能合成綠色素并積累在體表，比如焦鵑科鳥類。哺乳動物沒有開發(fā)出類似的代謝途徑，甚至不像其他脊椎動物那樣可以通過食物鏈富集類胡蘿卜素，連唾手可得的紅色和橙色也放棄了——這就涉及適應(yīng)性的問題。

天藍(lán)叢蛙是一種箭毒蛙，它們失去了黃色素細(xì)胞，露出鮮艷的藍(lán)色，用來警示鳥類和爬行類捕食者：我有毒。可哺乳動物有所不同。在中生代，哺乳動物共同的祖先經(jīng)歷了一段穴居和夜行的日子，而感受顏色的視錐細(xì)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(xì)胞已經(jīng)只剩下綠色和藍(lán)色兩種，根本看不見鮮艷的紅色和橙色。繽紛世界在我們眼中只有深淺不同的黃色和藍(lán)色。因此，哺乳動物不需要為了吸引異性制造鮮艷的婚姻色，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是哺乳動物，獵物通常也是哺乳動物，只需要暗色調(diào)就能蒙混過關(guān)。

當(dāng)然，這個規(guī)律也有例外，比如靈長類動物是一個完全樹棲，并以嫩葉和果實為生的熱帶哺乳動物類群，識別不同狀態(tài)的植物對其來說非常重要。所以，舊大陸的靈長類動物，以及新大陸的雌性靈長類動物，就分別通過基因重復(fù)和等位基因多態(tài)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(jìn)化出一些紅色信息和綠色信息。

然而這段進(jìn)化歷史還不夠長，尚未出現(xiàn)給毛發(fā)染上綠色的門道，只出現(xiàn)了很多裸露的青綠色皮膚，這主要通過血液的瑞利散射和丁達(dá)爾效應(yīng)，疊加一小部分黑色素構(gòu)成，原理類似于人的青筋，典型例子是山魈的臉。山魈是世界上最大的猴科靈長類動物，因出現(xiàn)在《獅子王》里而聞名，它們雄性頭領(lǐng)的鼻翼附近會長出鮮艷的紅色、藍(lán)色和青綠色皮膚。另一個典型是非洲的綠猴，雄性綠猴有綠色的陰囊和紅色的生殖器，它們喜歡時常擺弄，向雌性炫耀。

最后，平心而論，人類從來沒有跳出進(jìn)化的規(guī)律，如果樹懶因為身上長滿綠藻也被算作綠色的哺乳動物，那么因為文化而變得繽紛的人類當(dāng)然要在“最鮮艷的動物”里占有一席之地。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。

（源自《一本有趣又有料的科學(xué)書》，王世全薦稿）責(zé)編：潘茜