為什么沒有綠色的哺乳動物?

大象公公　趙天

生理結(jié)構(gòu)

哺乳動物的顏色種類，在所有脊椎動物中，算是比較少的，這和哺乳動物的生理結(jié)構(gòu)適應(yīng)性有極大關(guān)系。

鳥類、爬行動物、兩棲動物、魚類、哺乳動物都屬于脊椎動物，脊椎動物界往往色彩斑斕，花斑連鰭、紅犁足蛙、豹變色龍、七彩文鳥都是各自綱類中色彩鮮艷靚麗的代表，而哺乳動物中表皮色彩最豐富的印度巨松鼠，相比前幾位就要“單調(diào)”多了，盡管其紅紫相間的皮毛在哺乳動物中已實(shí)屬罕見。

排除樹懶這種受環(huán)境影響而“不得不”身披綠藻的特例，天生就長成綠色的哺乳動物，至今尚未被發(fā)現(xiàn)。

首先，我們要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，雖然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”。

比如喜歡吃甲殼動物的火烈鳥。甲殼動物以藻類為食，將藻類中的類胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為蝦青素;火烈鳥又以甲殼動物為食，蝦青素得以從甲殼動物的結(jié)合蛋白中分離出來，富集在火烈鳥的羽毛中，使其顯現(xiàn)出鮮艷的紅色。

藍(lán)紫色通常不是色素原因，而是來自各種各樣的光學(xué)結(jié)構(gòu)，典型的有鳥類羽毛細(xì)小結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的衍射光柵，或者某些細(xì)胞中嘌呤結(jié)晶產(chǎn)生的光子晶體。比如白腹紫椋鳥的羽毛就能衍射出強(qiáng)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;而魚類鮮艷的藍(lán)色則與它們表皮細(xì)胞內(nèi)的嘌呤晶體有關(guān)，這種藍(lán)色常具有金屬光澤。

綠色就比較特殊了，僅就脊椎動物來說，它們通常會綜合兩種顯色方案來生成綠色——比如青蛙，它們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。

而哺乳動物產(chǎn)生綠色的最大難度，存在于光學(xué)部分。相比于爬行動物的鱗片、鳥類的羽毛或者兩棲動物裸露的表皮細(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)生有規(guī)律的干涉和衍射，因而失去了制造藍(lán)色和紫色的能力。

進(jìn)化的選擇

雖然大多數(shù)綠色脊椎動物，都是利用光學(xué)來呈現(xiàn)出綠色，但仍有極少數(shù)脊椎動物本身就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，這就涉及到適應(yīng)性的問題。

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(qiáng)烈的自然選擇壓力，無法剔除有害的突變。到新生代早期，哺乳動物祖先的視錐細(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，繽紛世界在它們眼中只呈現(xiàn)出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“婚嫻色”，因?yàn)榫退阕约涸僭趺雌?，“對象”也只看得到那單一的色調(diào);甚至不需要鮮艷的警戒色和綠色的偽裝色，因?yàn)椴溉閯游锏奶鞌惩ǔＪ遣溉閯游铮C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)然也有例外，比如靈長類動物就屬于完全樹柄、以嫩葉和果實(shí)為生的熱帶哺乳動物類群，識別不同狀態(tài)的植物對它們來說非常重要。所以，舊大陸的所有靈長類動物，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)等形式獲得了紅色視覺，建立了三原色。然而這段進(jìn)化史不夠悠久，尚未能將毛發(fā)也染成綠色，只出現(xiàn)了裸露的青綠色皮膚，而且主要是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呈現(xiàn)，原理類似于人的青筋，比如山魈中雄性頭領(lǐng)的鼻翼附近就會長出鮮艷的紅色、藍(lán)色和青綠色皮膚。

總而言之，渾身毛絨絨的哺乳動物，可以自己給自己戴上一頂綠油油的“帽子”，也可以身披一件便于在森林中隱藏自己的樹葉“吉利服”，但就是不會長綠毛！