鸟类羽毛斑斓的色彩是如何产生的？ _羽毛

冠蓝鸦的蓝色是光在羽毛内部发生干涉而显现的
鸟类身披着五彩羽衣。研究人员相信，这是几百万年以来鸟类一直致力于进化各种化学和物理机制，才使羽毛产生漂亮的颜色。
在所有的脊椎动物（包括鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类等）中，鸟类的羽毛是最复杂的皮肤衍生物，其他种类的皮肤衍生物如爬行类的鳞片、哺乳动物的毛发等都比羽毛简单得多。究竟羽毛这种斑斓的色彩是如何产生的？
1 吃点东西就能“染发”
张福成等研究人员的研究只是涉及了羽毛色彩产生的一方面———色素。事实上，鸟羽毛的颜色不单来源于色素。早在数百年前，牛顿就指出，鸟类羽毛的颜色不单来源于色素，还是羽毛结构和光相互作用的神奇结果。把红色的羽毛研磨成粉末，粉末会保持原有的红色。如果从一只小水鸭身上拔下一根绿色的毛，研成的粉末却是黄色的。而蓝色羽毛变成粉末之后呈现的颜色同样不可思议，绚丽的蓝色会瞬间变成单调的棕色。
而色素则是经沉积所致，就像人类的衣服要经过染料染洗，才会拥有各种颜色。“目前对羽毛色素产生的研究，还处于初步阶段。”中国科学院院士、北京师范大学教授郑光美指出。一般来说，除了大家知道的黑色素外，决定鸟类羽毛颜色的还有脂色素。脂色素主要包括能呈现红、橙、黄、紫等颜色的胡萝卜素和能呈现红、绿、褐等颜色的卟啉两类。
与黑色素不同，脂色素不是来源于特殊的色素细胞，而是直接来源于食物。溶于脂肪内的脂色素随着体液运动到羽毛的基部，当羽毛生长、角化时，它们会因脂溶剂的消失而沉积于羽毛内。比如鸟类红色、黄色和橙色的羽毛便主要是通过摄取胡萝卜素而获得的。科学研究发现，北美主红雀这种著名的新大陆红鸟，在吞食了狗木（一种野生多花灌木，在每年秋天的时候都会结出鲜红色的果子）的果实后，果实中的色素就会进入它们的肝脏，然后通过血液循环最终沉积在羽毛的毛囊部分。
而如果把主红雀关在笼里，给它喂食不含色素的果子，经几次换毛，它那夺目的红色便会变得暗淡。实验证明，通过吞食植物的根茎、种子、花朵和果实，诸如维生素A类的脂溶性物质就会在鸟类体内沉积。
2 结构也是“染色剂”
在鸟类羽毛构成中还有一种神奇的染色剂，那就是“结构色” 。“结构色是借羽毛上皮表面的物理结构对光线所起的折射和干涉作用而产生的色彩变幻。”郑光美说。结构色也可令鸟类羽毛具有金属光泽以及可随不同视角而变化的辉亮色泽。
比如冠蓝鸦的蓝色就不是由色素显现，而是由于光在羽毛内部发生干涉而显现的。一旦蓝色羽毛被碾碎，由于内部结构被破坏，蓝色就消失了，羽毛本身由黑色素显现出的棕褐色便被暴露出来。原来这种蓝色羽毛具有一种特殊的结构，这种结构在显微镜下看就像一条透明的管道。管道下面还有一层黑色素，这些黑色素和上面充气的管道共同反射着阳光，由此羽毛的表面就呈现出了蓝色。
在漫长的鸟类进化史上，五彩斑斓的羽毛色彩往往是在结构色和色素色同时起作用下形成的。比如虎皮鹦鹉，体内只有黑色素和黄色素，但却同时拥有白、蓝、绿等很多不同的色彩，这便是多种“染色剂”合力作用的结果。
【鸟类羽毛斑斓的色彩是如何产生的？】