为什么蓝色动物在自然界如此罕见

自然科学| 2024-07-02

蓝色是人类非常喜欢的一种颜色，但在动植物身上却并不常见。根据澳大利亚阿德莱德大学科学家的研究，部分原因是自然界中并不存在真正的蓝色或色素。呈现蓝色的生物必须吸收极少量的能量，同时反射高能蓝光。由于穿透能够吸收这种能量的分子是一个复杂的过程，因此在自然界中，蓝色并不像其他颜色那样常见。

不常见并不意味着完全不存在，因为植物和动物可以通过各种 “技巧 “来呈现蓝色。下面是一些很酷的蓝色动植物，以及它们是如何展现这种独特外观的。

电光蓝狼蛛

2023 年，一组科学家在泰国发现了 Chilobrachys natanicharum，又名电蓝狼蛛。这种蜘蛛生活在各种栖息地，包括树木、红树林的空洞或地面上的洞穴。

这种蜘蛛狂野的颜色来自它们独特的毛发结构，而不是蓝色色素。它们的毛发具有纳米结构，可以操纵照射到它们身上的光线，从而模拟出它们标志性的蓝色外观。这些毛发还可以根据光线的强弱显示出更多的紫色，从而产生彩虹般的效果。

Chilobrachys natanicharum 是由一个科学家团队和一位流行的 YouTuber 发现的。图片来源：Yuranan Nanthaisong

在此之前，人们曾在商业狼蛛市场上发现过这一物种，但这是描述其自然栖息地或独特特征的首批科学研究之一。

青龙虾

蓝色龙虾看起来更像甜甜的棉花糖，而不是我们通常看到的肉质鲜美的红色外壳。据新英格兰水族馆称，大约每 200 万只龙虾中只有 1 只是蓝色的。

今年 5 月，英格兰南部的一位渔民在其捕获的一只龙虾中发现了一只天蓝色的龙虾。这只龙虾被捐给了当地的一家水族馆，而不是冒着被端上餐桌的风险。在马萨诸塞州的马布尔黑德和法国也发现了蓝色龙虾。

自然历史博物馆动物学前馆长安德鲁-赫伯达（Andrew Hebda）将龙虾比作一幅画。

他说：”你在画水彩画的时候，取一点蓝色、一点黄色、一点红色和一点绿色，然后噗的一声，把它们混合在一起，你会得到什么？泥巴这就是正常的龙虾，”Hebda 告诉加拿大广播公司。”这里发生的事情是，我们似乎没有其他三种色素……你正在寻找一种抑制了这些颜色的基因突变。

蝉中的弗兰克-辛纳屈

今年五月，芝加哥郊外的一个家庭在今年已经极为罕见的双节 “蝉灾 “中发现了一些特别的东西。这只雌性卡辛魔蝉的眼球不是大多数蝉都有的鲜红色，而是一双蓝色的眼睛。这种特殊的眼色是百万分之一基因突变的结果。

来自伊利诺斯州惠顿的贝利一家在自家后院发现了这只特别的蝉。图片来源：格丽塔-贝利

蓝眼蝉和它们的同类一样，寿命很短。它已经死去，并被纳入菲尔德博物馆的昆虫幕后收藏。这个 “地球生命图书馆 “可以让科学家研究各种标本。由于蓝眼蝉非常罕见，菲尔德博物馆的一个小组将尝试对它的 DNA 进行测序，以进一步了解赋予它独特眼睛的基因。

蓝色大蜜蜂

尽管看起来有点像苏斯博士书中的插图，但蓝木匠蜂（Xylocopa caerulea）生活在东南亚、印度和中国南部。它们的体长接近一英寸，看起来特别粗壮，但并不特别具有攻击性。与其他蜜蜂不同的是，它们喜欢独居，不喜欢在繁忙的蜂巢中生活。

除了黄色之外，蜜蜂还有各种颜色，包括绿色、紫色、白色和黑色，但这些蜜蜂的碧蓝色调使它们深受虫类标本收藏家的喜爱。

蓝色木匠蜂没有攻击性。图片来源：Nick Volpe via iNaturalist CC BY-NC。

那么花和叶子呢？

每 10 种植物中只有不到 1 种是蓝色的，甚至蓝莓本身在技术上也不是蓝色的。植物通过混合天然色素，使花朵呈现出这种颜色。花青素或红色素是植物最常用的色素。它们的外观可以通过不同的酸度而改变。当与反射光相结合时，这些变化就会产生明亮和欢快的花朵，如绣球花、蓝铃花和牵牛花。

只有少数生活在热带雨林底层的植物才有蓝叶。缺少蓝叶的主要原因是光的物理学原理。色素的颜色与其反射的光线相同。由于最常见的植物色素是绿色叶绿素，所以植物看起来是绿色的，因为叶绿素反射而不是吸收绿光。蓝光比可见光谱中任何其他颜色的光都具有更强的能量。蓝叶意味着植物在反射高能量的光，使用质量较差的光，从而限制了植物的生长。

目前还不完全清楚植物为什么要把叶子弄得这么蓝，从而影响生长，但独特的颜色可能有助于它们吸引蜜蜂等授粉者。