为什么我们没有绿色的毛发?

作者: 史钧

来源: 科学大院

发布日期: 2024-03-11 07:16:08

本文探讨了为什么哺乳动物没有进化出绿色的毛发,从身份识别、警戒色、婚姻色等多方面分析了绿色毛发在哺乳动物中的不适用性,并提出了色素理论解释哺乳动物缺乏合成绿色色素的能力。

大家想过没有,为什么我们没有绿色的毛发?如果一位小朋友向你提出这样的疑问,你该怎么回答?看似简单的问题,背后可能是极为复杂的科学原理。因此,作者写了一本书,对这一问题展开了全面的讨论。这样的行动不是为了让科普变得复杂,纯粹是为满足人类最本真的好奇心。

对于其他动物来说,无论昆虫还是鸟类,绿色都是一种常见体色,因为绿色可以起到很好的保护作用、伪装作用,甚至是炫耀作用。

对哺乳动物来说,情况却变得完全不同。哺乳动物之所以没有进化出绿色的毛发,是因为它们面临着前所未有的困境。仅就身份识别功能而言,幼仔体色就不可能采用绿色。试想一下,如果羚羊幼仔长着一身绿色的毛发,蹲在绿草丛中就等于彻底隐形,那么母亲该如何识别自己的孩子呢?那只会给母亲带来极大的困扰,而不是极大的方便。

再来看看哺乳动物在警戒色方面的表现。对于昆虫、爬行动物或者两栖动物来说,警戒色极其常见,用绿色来警戒天敌更是常规手段。哺乳动物却不然,虽然哺乳动物的毛发颜色很多,但很少起到警戒作用。不但肉食动物不会使用警戒色,草食动物也不会使用警戒色,所以狮子和羚羊都没有警戒色。

总的来说,哺乳动物对于警戒色的运用并不充分,因为它们没有强大的毒素作为后盾。羚羊就是因为无毒,狮子才可以放心捕杀。正因为如此,羚羊也不必发展警戒色。既然无毒,还能吓倒谁呢?

至于色彩的第三大功能——婚姻色,哺乳动物的表现同样不尽人意。哺乳动物的毛发的根本任务是保暖,一般会随着季节变化而换毛,比如在秋天换上一层厚厚的绒毛,有助于顺利度过寒冷的冬天。而到了春季,又该脱去厚毛,换上一身单装,免得在夏天中暑。如此大规模的换毛,是一个系统性的全身工程,成本极高,需要大量的蛋白质和其他营养供应。

综上可知,哺乳动物既不会进化出绿色的警戒色,也不会进化出绿色的婚姻色,那么就只剩下最后一种可能,即伪装色与保护色。客观而言,哺乳动物确实需要毛发的保护,比如炎热沙漠中的胡狼,其毛发的颜色和沙子的不相上下。没有人会反对这个观点,即哺乳动物的毛发具有伪装和保护作用。

其实绿色对于哺乳动物来说,是有保护效果的,例如树懒,由于行动缓慢,毛发中间长满了细细的绿藻,给身体染上了一层淡淡的绿色。当树懒慢吞吞地在树上移动时,就像缓缓摇动的树影,明显可以起到迷惑对手的作用。树懒行动如此缓慢,却依然能够存活到现在,满身绿藻应该功不可没。军人在执行秘密任务时,也会穿上绿色的迷彩服,可见绿色确实能制造有效的伪装效果。

那么哺乳动物为什么没有进化出绿色毛发呢?有一种观点认为,哺乳动物没有绿色毛发,不是因为绿色毛发的保护效果不好,而是因为哺乳动物缺乏合成绿色色素的能力,以至于树懒不得不借助绿藻来给自己染色。我们把这个观点称为色素理论。

由此可见,虽然许多动物都有绿色外衣,但都不是绿色色素作用的结果,而只能依赖其他途径。麻烦的是,这些显色途径在哺乳动物身上几乎被全部堵死了。首先,哺乳动物身上披满了毛发。

我们很少看到哺乳动物的皮肤,这导致皮肤中的色素细胞没有直接展示的机会。所以,哺乳动物放弃了彩虹色素细胞,同时也失去了制造迷幻色彩的能力。其次,哺乳动物的毛发过于纤细,无法像鸟类羽毛那样构建微妙的衍射光栅,因此也无法像鸟类那样展示复杂的色彩,当然也不能调配出绿色效果。这两大因素导致哺乳动物的毛发看起来相当单调,它们的色彩只能由毛发中的色素成分决定。

这就是色素理论给出的答案。你不能说色素理论错了,相反,色素理论是最接近真相的科学解释,不过不是最好的科学解释。因为色素理论只是提供了生化层面的原因,也就是近因,而我们需要的是远因,或者说终极因。我们必须进一步追问:为什么哺乳动物缺乏合成绿色色素的能力?

与无效理论相反的是高效理论,这种理论认为绿色不是没有保护效果,而是保护效果太好,结果大家都在草丛中迷失了自我,甚至都找不到配偶在哪里。也就是说,绿色走向了婚姻色的反面,以至于影响了哺乳动物的求偶与交配工作,自然得不到进化的机会。

有一种理论认为,哺乳动物之所以没有进化出绿色的毛发,不是不能够,而是不需要,因为哺乳动物基本都是双色视觉,通俗地说就是色盲。红色光谱和绿色光谱的峰值非常接近,哺乳动物把这两种光谱做了简并处理,当作一种色彩来看待,所以表现为双色视觉。在双色视觉动物的眼里,绿色的保护价值基本可以忽略。因为无论绿色还是红色,甚至是棕色,在它们看来都差不多。

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