蓝色生物为什么这样少呢
在自然界中,动植物确殂翼瑟擀实有很多种颜色,可蓝色的实在太稀有了。地球上28万种开花植物中,蓝花仅占10%。蓝色色素的稀缺性,曾使蓝色颜料比金子还贵,但也导致蓝侣忒簿红色成为人类语言演变过程中最后一种进入词汇表的颜色——因为大自然中很少存在蓝色的动植物,人类没有必要去发明一个词汇来描述蓝色的东西。那么,大自然中蓝色生物为什么这样少呢?
而对于动物而言,为了生存,隐藏在植物之中是躲避天敌的不二法门。如果肤色能够与环境一致,完全融入其中那真是再好不过的。比如变色龙、竹节虫其实都是非常有智慧的动物。如果你是一条吃绿叶的虫子,恰巧肤色又是蓝色或者红色这样比较显眼的颜色,这无异于在提醒捕食者注意到你,那你可能就成为别人的午餐了。除非你身怀绝技(如有毒),否则还是乖乖地隐藏在环境之中吧。
当然,也不排除另外一种因素,可能是因为蓝色色素合成比较复杂,动植物们觉得这种过程太繁琐,便作罢了。
自然界中的“蓝精灵”
生物体的颜色,一方面是由于体内含有色素。比如上文提到的叶绿素,能反射绿光,才使树叶呈现绿色。另一方面则是借助于物体特殊的物理结构,能够在没有某种色素的情况下显示出这种颜色,这被称为结构色。在大自然中,许多红色、黄色的生物主要是因为体内含有色素。然而,揭开蓝色生物的面纱,你会发现它们更多是因为具有能够改变光反射特性的物理结构,简直就是大自然的“伪装者”!
有些蝶类和鸟类翅膀十分绚丽,也是典型的结构色。比如蓝闪蝶。如果我们放大它的翅膀,就会发现其鳞片就像屋顶上的瓦片一样整齐有序,再进一步放大,它的形状就像迷你圣诞树,正是鳞翅上这种特殊的微纳结构能引起光波干涉、衍射和散射等作用,从而使它的翅膀呈现亮蓝色。当光线照进来,有些会反射到表面,有些会进入内层并反射到底部。对于绝大多数的光线,从顶部和底部反射出来的光波是凌乱的,它们便会相互抵消。但蓝光的波长正好,它的反射光都是同步的,所以蓝光会逃出来,我们看到的便是蓝色。有些鸟类的羽毛之所以呈现蓝色也是类似的道理,其每片羽毛的刚毛上都有排列整齐散射光线的小珠子,这样的纳米结构刚好适合蓝光逸出。
另一种值得说一说的是花斑连鳍鱼,这可是难得的能够制造蓝色色素的动物,在海洋水族馆里很受欢迎,因为它色彩斑斓,实在太美了。不过好看归好看,它还傲娇得很,被视为最难饲养的海洋鱼类之一,因为它实在太挑食了,吃不惯一般的水族食物。此外,由于缺少鱼鳞的保护,这种鱼会通过分泌有毒的粘液来保护自己。
为什么大自然中的蓝色更多是由于结构色?因为创造蓝色色素需要全新的化学反应,而直接在它们的基因中添加这种“反应秘方”是不可能的。自然进化更倾向于通过改变身体结构这种轻微的变化,也就是在微观层面上通过物理的方式产生蓝色。它们用工程学解决了生物学问题,让我们不得不再次感慨大自然的奇妙之处。