哺乳類為何多黑白

哺乳類為何多黑白

沒有結構色 僅雙色視覺 都有關係

文/陳韻涵輯

新聞故事:相較於爬蟲類、鳥類與魚類常擁有霓虹粉紅、紫色等鮮豔色彩,多數哺乳類動物的毛色顯得相對單調,通常只有棕色、黑色與白色。科學家指出,這種差異與顏色形成機制、毛髮結構、演化以及視覺能力等眾多因素有關。

生活科學網站報導,比利時根特大學演化生物學者肖基表示,動物的顏色主要源自「色素」與「結構色」。色素存在於皮膚或體表組織中,透過吸收與反射光線產生顏色。結構色則源自羽毛、鱗片或皮膚表面的奈米級微結構,這些排列能扭曲光線,形成具有金屬光澤或虹彩的鮮豔色彩。許多動物同時具備兩種機制,但哺乳類大多只有色素機制。

在多種可產生顏色的類胡蘿蔔素、卟啉與蝶呤等色素中,哺乳類幾乎只擁有黑色素。這種色素只能形成黑色到棕色的色調,若缺乏黑色素則呈現白色,如斑馬或大貓熊。

此外,哺乳類毛髮的結構也限制了結構色的形成。比起羽毛或鱗片,毛髮的微觀結構較簡單,難以形成產生虹彩所需的奈米排列,因此很少出現像鳥類或昆蟲那樣的金屬光澤。

科學家認為,哺乳類顏色單調與其早期演化相關。在恐龍主宰地球的時代,早期哺乳類身型較小,因此常在夜間活動以躲避天敵。「科學」期刊文獻曾比較現代哺乳類與侏羅紀、白堊紀6種哺乳類化石中的黑色素體,發現史前哺乳類幾乎全是棕色或灰色。肖基指出,在黑暗環境中,深色有助隱蔽,因此鮮豔的動物可能在演化過程中被天擇淘汰。

非鳥類恐龍約在6600萬年前滅絕後,哺乳類迅速演化,如今物種數逾6千,但多數仍保留棕、灰與黑色等低調毛色。研究員指出,這可能與視覺能力有關。長灘加州州立大學的行為演化生態學者史坦科維奇表示,許多哺乳類在演化過程中為提升夜視能力,犧牲部分辨色能力,因此只具備兩種視錐細胞,而非靈長類的3種。雙色視覺難以辨識紅色、橘色或紫色等高飽和色彩,使鮮豔毛色在求偶或警告的效果有限。

近年研究發現一些例外情況,部分哺乳類在紫外線下會產生螢光,人眼雖難以察覺,但其他動物「可能」看得見。根特大學演化生物學者潔西卡‧多布森及其團隊最近也在少數熱帶鼠類身上發現「虹彩現象」。她表示,某次陽光照射到館藏皮毛時,意外發現這種隨觀察角度改變而呈現彩虹光澤的效果。學者尚不清楚毛皮虹彩是否具演化功能,但研究顯示,哺乳類的色彩世界可能比過往認知更繽紛。

原文出自《好讀周報》864期