为什么几乎所有的动物都是肚子上的毛色浅于背上的？

图片：derdento / CC0

Mr-HH，细胞生物学/遗传学/通俗生物学科普

关于这个问题的谜底，其实早在上上宿世纪就已经有人在思虑了。因为确实有不少的动物，从天空上飞的鸟，陆地上跑的兽类，到水里游的鱼，几乎都有着这么一个纪律——背部老是颜色深一些，而腹部老是颜色浅一点。

就像我们去画一个动物（或以动物为原型的卡通形象），想象中也老是会给肚子部门留白，似乎这是一个商定俗当作的传统。但，这是为什么呢？

一般常规的诠释，像是我们可以很轻易理解的，不管是天上飞的、地上跑的、水里游的，大大都的它们都是背部朝上面临阳光，同时腹部朝下背对阳光。

是以背部色素的沉积，一方面可以较大增添阳光热量的接收，更好地实现温度调节^[1]；另一方面也可以反射紫外线的辐射，实现紫外线防护^[2]。

但今上帝要想跟大师介绍的是别的一种假说——反影伪装（Countershading）。

早在1896年，美国闻名的肖像画家Abbott Handerson Thayer就提出了：

Animals are painted by nature, darkest on those parts that tend to be the most lighted by the sky's light, and vice versa.（动物都由大天然而上色，那些颜色最暗的处所往往都是被阳光照得最亮的处所，反之亦然。）

是以这种反暗影的伪装也被称为Thayer心猿意马律（Thayer's Law）。怎么理解「反暗影」呢？

如上图所示，对于一个全身平均白色的圆柱体。正常环境下光线从上面投射下来，那天然会使物体的上方呈现出较亮的白色，而物体的下方呈现较暗的暗影。物体呈现了色差，呈现出了三维的立体结果，是以可以或许一眼被识别出的概率很大。

但若是当这个圆柱体的着色反其道而行之，我们报酬地往圆柱体的上部着色深一些。随后，当与光线感化两者连系起来，视觉结果上的颜色很较着地均一化和平面化了，若是再共同上单一的布景，就很难会被发现了。

这即是「反暗影伪装」最通俗的理解。

事实上，这种伪装对于捕食者或者被捕食的动物而言都至关主要：前者需要埋没本身以暗暗接近猎物，后者需要把本身藏起来不被天敌找到。

但，真的这么有用吗？我们来看看现实结果。

图片中有三只行走在岩石堆中的高地山羊，此时的阳光照标的目的地面，而山羊腹部的白色，或多或少地「中和」了原本应存在腹部的暗影，使得其颜色得以「均一化」，不太轻易被发现。

当然，这是对于绝大大都只能从侧面不雅察的陆地震物而言的。但即使对于还存在从上方和下方被发现的鸟儿和鱼儿（包罗会泅水或在海洋中糊口的企鹅、海豚、鲸鱼等非鱼类生物）来说，结果也是近似的。

若是从下往上看↑，淡色的腹部与天空「更配」；而从上往下看↓，深色的背部与地面/海底「更搭」。

甚至在比力深的海中，因为缺乏光线，此时自身是什么颜色意义已经不大了，是以有些会生物发光的动物就会给本身「补光」，来增添自身亮度以匹配布景。

正如上图的Watasenia scintillans荧光乌贼，当捕食者从下方不雅测时，它自身背阳面的发光将有助于把本身的亮度调节到与上方水面相匹配，削减被捕食者发现的概率。

还有一点要申明的是，「背部深、腹部浅」的这个反影伪装心猿意马律并不是100%在所有动物中应用的，背、腹均色的动物其实也不少，像是我们熟悉的海说神聊极熊、大熊猫等等（但这也与它们糊口的情况有关，情况单一的冰原、密密麻麻的竹林等）。

除此之外，甚至还存在一些动物是「反反影伪装」的，也就是反过来，背部颜色更亮更浅，而腹部更暗，而这种「反反影伪装」又分两种环境。

对于臭鼬和蜜獾而言，如下图，这种着色其其实天然光线的照射下天然对比度更大，但这就形当作了一种显眼的「警告色」——不要惹我，我会释放臭味进犯。

而另一种环境而言，可能对于这种「反反影伪装」动物，以腹部朝上才是常见姿态。好比说下图的Aglia tau毛虫，确实背部颜色更亮，也很轻易被发现。

但事实上它更常见的姿态是下图这样的，整个儿是倒过来的^[3]。是以固然看起来是「反反影伪装」，但素质上仍是「反影伪装」。

最后，还有一点是，「反影伪装」其实不仅呈现在现存的生物中，哪怕是上亿年前已灭尽的恐龙，它们同样也存在着这种「背暗腹浅」的颜色纹路^[4]。

这是出土在我国辽宁热河地域的中华龙鸟（Sinosauropteryx）化石，经由过程对化石上残存的原始色素进行阐发，可以重构出恐龙可能存在的原始颜色，而且可以发现，它们也是具有很较着的反影伪装。

当然我们知道，动物的反影伪装与它所保存的四周情况是有很大联系关系的，是以，对恐龙色彩的研究，也可以帮忙我们更好地还原那时的地球情况。

感乐趣的同窗还可以看看下面的视频^[4]。

中华龙鸟的反影伪装体色

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发表于 2019-09-17 23:10
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