动物的色彩

达尔文曾指出，傲慢的人类将动物视为奴隶，却从没考虑过它们在地球上应有的与人类平等的地位。澳大利亚昆士兰大学脑研究所研究员贾斯汀·马歇尔进一步阐述了达尔文的反思：“傲慢的人类往往倾向于认为我们人类才是自然进化的巅峰之作，但事实远非如此。”从动物产生和利用自然色彩的本领看，在那些我们视为更为“原始”的动物身上，确实有很多东西是值得我们去研究和学习的。与动物王国的其他动物相比，人类对自然色彩的感知和操控能力黯然失色……

变色龙的本领

变色龙拥有超强的变色本领。以往人们认为，它们变色是为了能在不同的环境色彩中隐藏和保护自己。而最新研究指出，它们变色主要是为了在群体中进行沟通，以及更好地展示和炫耀自己。

动物王国中有许多身体会变色的成员，如头足类动物章鱼乌贼等。不过，最为出名的当属变色龙，它们能够快速改变身体的颜色，有时是绿色，有时是黄色，上一刻还是是白色，下一刻就变成了棕色或黑色。不同种类变色龙的色彩变化的范围也不同。那么，变色龙为什么要变色呢？它们是怎样变色的呢？

以往，许多人都认为变色龙变色是为了让自己更好地与周围的环境融为一体，以躲避其他捕食性动物。而现在，根据动物学家的最新发现，变色龙变色不仅仅是为了伪装，还取决于其他一些因素，比如温度变化、光照变化等，而引起它们变色的最主要因素是它们的情绪变化（惊吓、胜利和失败等）。

新研究指出，愤怒和恐惧等情绪变化都可能引起变色龙的身体颜色发生变化，而这也成为它们和其他变色龙同伴相互沟通和传递信息，以及向同伴表达自己情绪和意图的方式。观察发现，通常情况下，皮肤粗糙的变色龙显现的是比较晦暗的褐绿色，但在它们感受到恐惧或愤怒时会变为鲜绿色，在它们意欲挑起争端或发动攻击时会变得很晦暗，而雄性在向异性求爱时会变得较为明艳而多彩。

新研究还指出，温度和光照变化也可能引起变色龙的身体颜色发生变化。比如，生活在沙漠中的纳曼卡变色龙可以利用皮肤的颜色变化来帮助调节体温：在冷冽的清晨，皮肤变成黑色有利于更有效地吸收热量；而在烈日当头的中午，皮肤变成浅灰色有利于更好地反射热量。这种变色龙甚至可以身体正中的脊柱为界，同时显示两种不同的皮肤颜色。

变色龙是怎样进化出变色能力的呢？科学家认为，如果变色龙是为了更好地伪装自己才进化出了这种能力，那么，生活在复杂环境中的变色龙应该拥有更多的色彩变化，而且不同种类变色龙的色彩变化能力应该与它们所生活的环境有关，并随着背景颜色的变化而有所变化。但是，有这种关联的证据并没有被找到。相反，科学家发现，变色龙进化出变色能力似乎另有其因。有时变色龙变色是向竞争对手示威，这是它们显示自己实力的一种方式；有时变色龙变色是自我炫耀，这是它们引诱异性同伴的一种手段。虽然它们有时也利用变色来伪装和隐蔽自己，但这显然不是变色的主要目的。

科学家指出，雄性变色龙在向异性同伴“求爱”时，它们的身体颜色会显示出较为鲜艳的色彩，这也是它们在向其他雄性竞争者显示自己的优势。但如果雄性变色龙被对方拒绝，“求爱”失利，它们的身体颜色就会变得平淡而晦暗，表达出明显的“认输”姿态。变色龙的这种互相沟通的信号通常只在非常短暂的时间内显现出来，而在大多数时间里，变色龙都以伪装色很好地将自己隐藏起来，避免被其他掠食性动物发现。

不同种类变色龙可以变化出不同的颜色，包括粉红色、蓝色、橙色、绿色、黑色、棕色、淡蓝色、黄色、青绿色和紫色。那么，变色龙是怎样变色的呢？或者说，变色龙的变色机制是什么？

与其他爬行类动物不同的是，变色龙变换皮肤颜色完全取决于皮肤表层内的色素细胞。变色龙的外层皮肤是透明的，但底下三层皮肤内有一种叫做色素细胞的特殊细胞，这种细胞的细胞质中含有可改变皮肤颜色的色素，这就是变色龙会变色的奥秘。色素是一种天然化学物质，可控制动物组织的颜色。通过某些色素细胞的变化，可令变色龙皮肤颜色发生变化。例如，如果减少黑色素细胞的数量，增加黄色素细胞的数量，变色龙的皮肤就会从黑色变成黄色。

在变色龙的三层色素细胞中，最上层为黄色素细胞和红色素细胞，细胞中分别含有黄色色素和红色色素；第二层为鸟嘌呤细胞，可以调控暗蓝色素；最下一层为黑色素细胞，细胞中所含黑色素可与上一层细胞相互交融，用来控制反射光线的明暗。色素细胞中色素颗粒的分布，决定了每种颜色的明暗程度：当色素颗粒均匀地分布于色素细胞内时，细胞显色明显；当色素颗粒集中于细胞中心时，细胞基本呈透明状。当从大脑获得相关信息时，色素细胞迅速移动色素颗粒的位置，即刻改变变色龙表层皮肤的颜色，实现颜色的多种变化。

背景知识

变色龙的分布与历史

变色龙的学名是避役，是蜥蜴家族中一个特别的分支，属于脊索动物门中的爬行纲。目前已知的变色龙大约有种，它们的栖息地范围从非洲、马达加斯加、西班牙和葡萄牙、整个南亚地区到斯里兰卡，并且人工引入到了美国的夏威夷、加利福尼亚州和佛罗里达州等地，从热带雨林到沙漠都有它们的栖息地。变色龙还是一些家庭喜爱饲养的宠物。美洲热带地区一些种类的蜥蜴的颜色也会从深褐色变成绿色，被误认为变色龙，在宠物商店销售的一些“变色龙”就属于这一类。

变色龙在地球上的生存历史十分古老。已知最古老的变色龙于古新世中期（万年前～万年前）生活在中国，其他的包括下中新世（万年前～万年前）生活在捷克、德国的变色龙，以及上中新世（万年前～万年前）生活在肯尼亚的变色龙。由于如今在非洲、欧洲和亚洲地区都发现了变色龙的化石，可以想象，变色龙曾经在地球上的分布比今天更为广泛。

由于环境污染和人类滥伐森林的行为，变色龙的许多种类都已经濒临灭绝。

变色龙的身体结构

与大多数蜥蜴相比，变色龙的身体不太长。最小的迷你变色龙，

其雄性体长只有15毫米，是世界上最小的爬行动物之一；最长的奥力士变色龙，其雄性身长最长达68.5厘米。不同种类变色龙的模样不相同。许多变色龙的头部或面部有一些凸起的装饰，如鼻部的突起，头上的角状突起或冠状突起等。雄性通常比雌性更会“装扮”自己。

一些种类的变色龙，从尾部到颈部，沿脊椎长有一条尖峰状的突起。不同种类及不同个体变色龙的尖峰状的突起程度和大小各不相同。关于变色龙的这一特征的具体功能，一直没人拿出有说服力的解释。

雄性杰克逊变色龙的脑袋上长有三个脊角，一个角在口吻部，两个角在眼睛上方。就是这三个角，

让它们看起来像古生代的三角龙恐龙。雄性杰克逊变色龙在与其他雄性同伴为领地或配偶打架时，可能用得上这些脊角。在打斗时，雄性杰克逊变色龙舞动起它们脑袋上的角，就像中世纪骑士挥舞手中的长矛一样。另外，脊角还有助于它们吸引异性和辨认同类。而雌性杰克逊变色龙的角并没有充分发展起来，它们的脑袋上只有三个微微凸起的小疙瘩或一个略尖的突起物。

变色龙脚的结构形态非常适应于它们的树栖生活方式（虽然有的种类也适应了地面生活）。变色龙的每只脚上都有五个脚趾，以两个脚趾和三个脚趾分为两组对趾，呈夹钳状，非常适合于变色龙在树上的攀援生活，无论是细窄的还是粗壮的树枝，它们都能紧紧抓住。

在所有的爬行动物中，变色龙的眼睛是最有特色的。变色龙的上下眼睑形成环状的褶子，中间只露出一道细细的缝用来看外面的世界。变色龙的两只眼睛可以彼此独立地移动（旋转或聚焦），因而它们的眼睛拥有度的弧形视野，可以同时观察两个不同的对象。例如，它们可以一只眼睛盯着食物，另一只眼睛不停地转动，观察周围环境是否有危险。如果发现猎物，它们的两只眼睛也可以集中于同一个方向，产生清晰的立体视觉和深度知觉。作为爬行动物来说，变色龙拥有极好的视力，可以看到5～10米外的一只小昆虫。

变色龙的眼睛既可以看到可见光，也可以看到紫外光。暴露在紫外光下的变色龙显得更活跃，更愿意晒太阳和进食，繁殖能力也更强。显然，紫外光对它们的大脑松果体产生了积极的影响。

变色龙的耳朵与蛇相似，没有外耳或中耳。因此，它们既没有耳孔，也没有耳膜。尽管如此，变色龙却不是聋子，它们可以听到频率范围在～赫兹之间的声音。

变色龙的舌头很长，有的甚至比自己的身体还要长。变色龙长长的舌头能够收放自如，需要时可从口中伸出，而且速度极快，每秒可延伸其自身体长的26倍的距离，伸出的舌头可在大约分之一秒时间里粘住猎物。变色龙舌尖上有覆盖着厚厚黏液的吸杯状结构，舌尖一旦粘到猎物，便迅速返回，将猎物送到口中。

变色龙的“食谱”

变色龙大多为卵生，有些为卵胎生。卵生种类的变色龙交配后3～6周产卵，变色龙准妈妈会从树上爬下，在地上挖一个10～30厘米深的洞（不同种类的变色龙挖的洞深度不同），然后在洞底产卵。体形较小的枯叶变色龙每次产卵2～4枚，而体形较大的高冠变色龙据说一次产卵可多达枚。根据种类的不同，变色龙的卵经过4～12个月孵化出来。人工饲养的稀有品种的国王变色龙，据说需要24个月才能孵化出来。

卵胎生种类的变色龙，如杰克逊变色龙，有5～7个月的怀孕期，小变色龙出生时外面裹有一层黏稠的透明膜，变色龙母亲在它们栖息的树枝上将所有的卵一一挤压，直到透明膜破裂。小变色龙一出生便开始自由活动，在树上爬上爬下寻找食物或躲避天敌。变色龙妈妈怀孕一次最多可存活30个小变色龙。

变色龙通常都以昆虫为食，但一些体型较大的种类也以其他蜥蜴和幼鸟为食。以下是一些变色龙的“食谱”。

阿拉伯半岛的高冠变色龙属于食虫动物，但在无法获得足够的水的来源时，也以树叶为食。蟋蟀也是它们的食物之一，每天可吃多达15～50只大蟋蟀。

肯尼亚和坦桑尼亚北部的杰克逊变色龙的“食谱”就丰富多了，从蚂蚁、蝴蝶、毛毛虫、蜗牛、蠕虫、蜥蜴、壁虎，到各种两栖动物，从其他种类的变色龙，到树叶、嫩芽和浆果等植物，都是它们的食物。

欧洲、北非和近东的欧洲变色龙主要以黄蜂和螳螂为食，这样的节肢动物在它们的饮食中占3/4以上。温度变化会对变色龙的进食产生影响。