动物城

    “小燕子穿花衣，年年春天来这里……”

    又到了草长莺飞的季节，大地披上绿装，飞去南方过冬的小燕子又回到我们的屋檐下。这时候，可能很多人就要疑惑了，明明歌里唱的是小燕子穿“花衣”，可我看到的小燕子为什么只穿黑白两色，这么“朴素”呢？

    其实，是穿花衣，还是穿灰衣还是大有讲究的，甚至关系到鸟类的生死存亡以及整个种族的繁衍。

    大自然的鸟类形态千奇百怪，颜色多种多样，共同组成了多姿多彩的鸟类王国。在这里既有通体漆黑的乌鸦，也有一尘不染的白鹤，还有艳冠群芳的孔雀。

    为什么大自然会为每一种鸟儿赋予自身独特的色彩，这其中的奥秘又是什么？

    色素与结构，共同决定鸟类羽毛的颜色

    科学家早已给出了答案，现生鸟类所具有的颜色和色彩，主要取决于羽毛具有的色素体以及羽毛内部的结构。羽毛的色素颗粒可随羽毛的形成进入到羽毛的不同部位，从而与羽毛的内部结构等因素一起决定羽毛不同的颜色。

    羽毛颜色总体分为由化学物质产生的色素色和由物理结构产生的结构色，其中色素有三大类：黑色素、类胡萝卜素、以及一些非常见的色素。常见的色素为黑色素和类胡萝卜素，这两类色素广泛分布在鸟类的羽毛中，是形成鸟类羽毛颜色最主要的色素。

    黑色素是一类几乎存在于所有生物体的天然色素，包括真黑素、褐黑素和神经黑色素三种类型。黑色素在鸟类的羽毛中可呈现出多种颜色，如黑、棕、灰、浅黄及红褐色，系真黑素和褐黑素的含量以及二者的比例造成。

    类胡萝卜素是继黑色素之外第二普遍存在于鸟类羽毛中的色素，其在羽毛中的含量以及分布情况对羽毛的颜色、亮度、色度和色调均有较大的影响。

    非常见的色素通常是某些物种所特有的，如鹦鹉羽毛中的红、橙、黄色色素；王企鹅和马克罗尼企鹅羽毛中的荧光黄色β—防御素，蕉鹃羽毛中的铜尿卟啉红色色素，以及其它一些鸟类羽毛中红、橙、黄、棕色的卟啉类、蝶呤类色素。

    羽毛的分子结构对光线的折射反射等物理反应会产生结构色，如原鸽颈部羽毛的彩虹色、虎皮鹦鹉的黄、蓝、宝石绿等颜色。

    鸟类羽毛的“十八般武艺”

    如果你认为羽毛的颜色只为提升“颜值”，那就大错特错了，鸟类羽毛的颜色具有多种功能，包括保护、伪装、择偶以及种内和种间信号识别等。例如，本文开始时提到的小燕子，其背部为黑色，腹部为白色，这样的颜色分布是为了配合不同的观察视角，使天敌很难发现自己，从而躲避侵袭。

    鸟类根据不同的栖息地，羽毛也随之进化出不同的保护色，生活在森林中的鸟类，羽毛多艳丽明亮。经常在树干上啄食的啄木鸟，背部的花纹在视觉上与树皮有很好的融合性。

    生活在水域的绿头鸭等水鸟背部羽毛具有犹如水波之磷光的条纹。这些都体现了羽毛的保护作用。

    再比如孔雀开屏，除为求偶外，它的羽毛有极强的保护功能，在大尾屏上，布满五色金翠线纹，其中散布着许多近似圆形的“眼状斑”。这种斑纹从内至外是由紫、蓝、褐、黄、红等颜色组成，一旦遇到敌人而又来不及逃避时，孔雀便突然开屏，同时抖动它“沙沙”作响，很多的眼状斑随之颤动。敌人畏惧于这种“多眼怪兽”，也就望而却步了。

    在自然界，很多鸟类羽毛的颜色因雌雄而不同。例如鸡，公鸡羽毛的色彩要比母鸡艳丽明亮。这最主要的作用就是前面提到的吸引异性——求偶。

    那么问题来了，为什么母鸡的羽毛变得暗淡无光，这就是进化上的“用进废退”原理。

    艳丽的羽毛对于母鸡来说是“无用”的，在长期的自然选择中，控制羽毛颜色艳丽的基因也就丢失或者失活了。另外，生长以及维持艳丽的羽毛是需要消耗能量的。从减轻自身能量消耗的角度来讲，将对自己“无用”的功能舍弃是对自身有利的进化。

    （作者系中国科学院动物研究所在读博士生）