隐藏的动物颜色
世界上大多数动物都有某种自然伪装,帮助它们找到食物并避免攻击。这种伪装的特殊性质因物种而异。
有几个因素决定了一个物种会发展出什么样的伪装:
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- 伪装的发展取决于动物的生理和行为。例如,长有皮毛的动物会发展出与长有鳞片的动物不同的伪装,在水下大群游泳的动物会发展出与独自在树林中荡来荡去的动物不同的伪装。
- 动物的环境通常是伪装看起来最重要的因素。最简单的伪装技巧就是让动物与周围环境的“背景”相匹配。在这种情况下,自然栖息地的各种要素可以被称为模型伪装。
- 由于伪装的最终目的是躲避其他动物,动物的捕食者或猎物的生理和行为是非常重要的。动物不会发展出任何不利于生存的伪装,所以不是所有的动物都以同样的方式融入环境。例如,如果一个动物的主要捕食者是色盲,那么它复制周围环境的颜色就没有意义了。
对大多数动物来说,“融入”是最有效的方法。这种伪装随处可见。鹿、松鼠、刺猬和许多其他动物都有褐色的“土色调”,与森林地面上树木和土壤的棕色相匹配。鲨鱼,海豚和许多其他海洋生物都有灰蓝的颜色,这有助于他们融入水下柔和的光线。
动物产生不同颜色的方法有两种。
- 生物色素,是动物体内微小的天然色素,通过化学方式产生颜色。它们的化学组成是这样的:它们吸收一些颜色的光,并反射其他颜色的光。一种颜料的表面颜色是所有可见物质的综合波长由这种色素反射的光。
- 动物也可以通过微观的物理结构产生颜色。本质上,这些结构就像棱镜一样,折射和散射可见光,从而反射特定颜色的组合。例如,北极熊实际上有黑色的皮肤,但因为它们有半透明的毛发,所以看起来是白色的。当光线照在头发上时,每根头发都会稍微弯曲一下。这使得光线反射到周围,一些光线到达皮肤表面,其余的光线折射出来,产生白色。在一些动物身上,这两种颜色是结合在一起的。例如,爬行动物、两栖动物和鱼典型的绿色皮肤有一层黄色色素和一层散射光线反射蓝色的皮肤。这些皮肤层结合在一起就会产生绿色。想了解更多关于色彩和光线的知识,请查看光线是如何工作的.
物理和化学着色都是由基因决定的;它们由父母传给后代。一个物种的伪装颜色是通过自然选择.在野外,与周围环境更接近的个体动物更有可能被捕食者忽视,因此寿命更长。因此,与环境相匹配的动物比与环境不匹配的动物更有可能繁殖后代。迷彩的后代很可能会继承同样的颜色,而且他们也会活得足够长,把这种颜色传给下一代。通过这种方式,整个物种形成了在环境中生存的理想颜色。
颜色的方法取决于动物的颜色生理学.在大多数哺乳动物中,伪装色是在皮毛,因为这是身体的最外层。在爬行动物、两栖动物和鱼类中,它是尺度;在鸟类中羽毛;在昆虫中,它是外骨骼.外层覆盖物的实际结构也可能进化成更好的伪装。例如,松鼠的皮毛相当粗糙和不均匀,所以它的纹理类似于树皮。许多昆虫都有一个模仿树叶光滑纹理的外壳。
伪装颜色在自然界中很常见——你在某种程度上可以在大多数物种中看到。但动物能够改变自己的颜色以适应变化的环境就不那么常见了。在下一节中,我们将看到一些使用这种适应性伪装的动物。
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动物的颜色变化
在上一节中,我们看到了最基本的形式伪装是一种颜色与动物的环境相匹配。当然,动物所处的环境可能会不时地发生变化。许多动物已经进化出特殊的适应能力,使它们能随着环境的变化而改变自己的颜色。
动物周围环境的最大变化之一发生在改变的季节.在春天和夏天,哺乳动物的栖息地可能充满了绿色和棕色,而在秋天和冬天,一切都可能被覆盖雪.虽然棕色很适合夏天树木繁茂的环境,但在白色背景下,它很容易让动物成为目标。许多鸟类和哺乳动物通过根据季节产生不同颜色的皮毛或羽毛来解决这个问题。在大多数情况下,无论是日光量的变化还是温度的变化都会触发动物体内的荷尔蒙反应,从而产生不同的生物色素。
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动物的羽毛和毛皮就像人类一样头发还有指甲——它们确实是坏死组织.它们附着在动物身上,但由于它们不是活着的,动物无法改变它们的组成。因此,鸟类或哺乳动物为了改变颜色,必须长出一层全新的毛皮或羽毛。另一方面,在许多爬行动物、两栖动物和鱼类中,颜色是由活细胞中的生物色素决定的。生物色素可能存在于皮肤表面或皮肤内部的细胞中细胞在更深的水平。这些更深层次的细胞被称为色素细胞.
有些动物,如各种各样的墨鱼物种他们可以操纵自己的色素细胞来改变自己的整体肤色。这些动物有一系列的色素体,每一个都含有一种色素。一个单独的色素体被一个圆所包围肌肉它可以收缩和膨胀。当墨鱼收缩肌肉时,所有的色素都被挤压到色素细胞的顶部。在顶部,细胞变平成一个宽的圆盘。当肌肉放松时,细胞就会恢复到相对较小的斑点的自然形状。这个斑点比狭窄细胞的宽椎间盘更难看到。通过用某种色素收缩所有的色素体,用其他色素放松所有的色素体,动物可以改变它身体的整体颜色。
有这种能力的墨鱼可以产生各种各样的颜色和许多有趣的图案。通过感知背景的颜色,并缩小颜色体的正确组合,动物可以融入各种环境。墨鱼也可以利用这种能力互相交流。最著名的变色动物变色龙也使用类似的机制改变皮肤颜色,但通常不是为了伪装。变色龙倾向于在情绪变化时改变皮肤颜色,而不是在它们进入不同的环境时。
有些动物实际上会改变皮肤中的色素。裸(一种小型海洋生物)通过改变它们的颜色饮食.当裸鳃动物从一种特殊的珊瑚它的身体将珊瑚的色素沉积在皮肤和肠道的外部。色素显露出来,动物变成了和珊瑚一样的颜色。因为珊瑚不仅是这种生物的食物,也是它的栖息地,所以颜色是完美的伪装。当这种生物移到另一块颜色不同的珊瑚上时,它的身体颜色会随着新的食物来源而改变。类似地,一些寄生物种,如侥幸它们会披上主人的颜色,主人也是它们的家。
许多鱼类在不改变其饮食的情况下逐渐产生不同的色素。它的工作原理类似于季节性脱毛哺乳动物和鸟类。当鱼改变环境时,它会收到新的环境模型的视觉提示。在这种刺激的基础上,它开始释放激素,改变身体产生色素的方式。随着时间的推移,鱼的颜色会随着新环境的变化而变化。
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动物伪装的元素
除了与背景相匹配的颜色,许多动物身上都有独特的图案来隐藏自己。这些图案,可能是斑点、条纹或一组补丁,可以在几个方面帮助动物。首先,它们可能符合“模型”的模式,即动物周围环境的背景。例如,居住在高大垂直区域的动物草通常有长而垂直的条纹。其次,它们可能会扰乱视觉。通常,图案的定位与身体的轮廓“脱线”。也就是说,图案似乎是叠加在动物身上的一个单独的设计。这使得捕食者很难清楚地知道动物的起点和终点——身体上的图案似乎在各个方向上都在跑。
这破坏性的颜色当一个物种中的动物聚集在一起时,这种方法特别有效。对一头狮子,一群斑马看起来不像是一群单独的动物,而更像是一大群条纹的动物。所有的垂直条纹似乎都在一起,这使得狮子很难跟踪和攻击一只特定的斑马。这些条纹也可以帮助一只斑马在高草区域隐藏起来。因为狮子是色盲,所以斑马和周围环境的颜色完全不同并不重要。
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许多鱼类也有类似的伪装。它们的垂直条纹可能颜色鲜艳,这使它们在捕食者面前很显眼,但当它们成群游动时,它们的条纹会融合在一起。这种令人困惑的景象给掠食者留下了一种巨大的游动斑点的印象。
一般来说,这种伪装并不能隐藏动物的存在,它只是歪曲了它。一种相关的伪装策略是让动物呈现出其他物体的外观。这类印象派最著名的例子之一是手杖,一种看起来像普通小树枝的昆虫。捕食者可以很容易地从周围的环境中分辨出一根手杖,但是捕食者认为它只是一根手杖,所以忽略了它。你也可以在一些动物身上看到这种伪装纺织娘物种它们进化得就像树叶一样。
其他动物则采用更具攻击性的模仿方式。几个蛾一些物种在它们的翅膀上发展出了引人注目的图案,类似于大型动物的眼睛。背面鹰蛾毛虫实际上看起来像蛇对大多数蛾子遇到的掠食者来说,头是一个可怕的面孔。这种适应的一个更简单的变体是简单的颜色模仿。在许多生态系统中,较小的有毒动物会长出明亮的颜色——捕食者会学会避开这些颜色,以免被咬到一口毒液。随着时间的推移,其他无毒物种可能会发展出同样的颜色,利用有毒物种的恶劣名声赚钱。
模仿是一种不同于普通伪装的方法,但它的目的是相同的。通过形成特定的外表,一个动物物种使自己成为捕食者更难的目标,也成为捕食者更狡猾的猎物。在世界各地的不同地区,你会看到各种各样的伪装基本要素的变化和组合。随着动物物种的进化,它们变得越来越与环境相适应。通常,这些适应性是比动物更具攻击性的防御武器(牙齿、爪子、喙)更有效的生存工具。毕竟,被捕食者完全忽视总比发动一场战斗要好。
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