為什么沒有綠色的哺乳動(dòng)物

大象公會(huì)

我們身邊有很多哺乳動(dòng)物，可是留神觀察一下不難發(fā)現(xiàn)，沒有綠色的哺乳動(dòng)物。而事實(shí)上不光綠色，除了鮮血的紅色和毛發(fā)的金黃色，哺乳動(dòng)物缺乏所有鮮艷的顏色——相比其他脊椎動(dòng)物，這的確有些例外。

脊椎動(dòng)物界可以說是色彩斑斕，有各種顏色的動(dòng)物。例如，花斑連鰭，俗稱七彩麒麟;紅犁足蛙，俗稱馬達(dá)加斯加彩虹蟾蜍;豹變色龍俗稱七彩變色龍，通常是綠色，但在繁殖期間會(huì)變成鮮艷的彩虹色;印度巨松鼠身上紅紫相間，在哺乳動(dòng)物的色彩上已經(jīng)堪稱極致。

為什么沒有綠色的哺乳動(dòng)物，對于這個(gè)問題的回答包括兩個(gè)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(dòng)物的鮮艷顏色來自哪里。通常來說，動(dòng)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)出紅橙黃色。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(dòng)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(dòng)物，它們就會(huì)褪色。

藍(lán)紫色則通常不來自色素，而來自各種各樣的光學(xué)結(jié)構(gòu)，典型的比如鳥類羽毛上細(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(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。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)色常有金屬光澤。而綠色有些特殊，僅就脊椎動(dòng)物來說，它們通常會(huì)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，就成了綠色——比如青蛙就是這樣。

華萊士飛蛙和所有綠色青蛙一樣，都有3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，3種顏色最終混合成有深淺變化的綠色。

在哺乳動(dòng)物身上，產(chǎn)生綠色最大的難度在光學(xué)色的部分上：相比鱗片、羽毛，或者裸露的表皮細(xì)胞，哺乳動(dòng)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，這讓我們失去了制造藍(lán)色和紫色的能力。

但仍有極少數(shù)脊椎動(dòng)物能合成綠色素積累在體表，但哺乳動(dòng)物同樣沒有開發(fā)出類似的代謝途徑，甚至不像其他脊椎動(dòng)物那樣通過食物鏈富集類胡蘿卜素，連唾手可得的紅橙色也放棄了——這就涉及了適應(yīng)性的問題。

哺乳動(dòng)物，在中生代，我們的共同的祖先經(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，我們的視錐細(xì)胞已經(jīng)只剩下綠和藍(lán)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藍(lán)色。因此，哺乳動(dòng)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?yàn)椴溉閯?dòng)物的天敵通常也是哺乳動(dòng)物，獵物也通常是哺乳動(dòng)物，只需要棕黃色就能蒙混過關(guān)——比如老虎黃黑相間的條紋，在鹿的眼里就和大森林一個(gè)樣，所以鹿通常都很難發(fā)現(xiàn)附近的老虎。

當(dāng)然，這個(gè)規(guī)律也有例外，比如靈長動(dòng)物識別不同狀態(tài)的植物非常重要，所以舊大陸的靈長動(dòng)物，以及新大陸的雌性靈長動(dòng)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，原理類似人的青筋，典型的比如山魈的臉。山魈的雄性頭領(lǐng)會(huì)在鼻翼附近長出鮮艷的紅色、藍(lán)色、青綠色皮膚。

最后，平心而論，人類從來沒有跳出進(jìn)化的掌握，因?yàn)槲幕兊美_紛的人類當(dāng)然要在“最鮮艷的動(dòng)物”里占有一席之地。

（王世全摘自《一本有趣又有料的科學(xué)書》 圖/槿喑）