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生物色

1 拼音

shēng wù sè

2 英文参考

biological coloration

3 注解

生物色指生物的体色;生物体色可能具有通讯、隐蔽等诸般生物功能,是生物适应环境的重要手段。几乎所有的生物都具有一定的颜色,有些色彩单一,有些则色彩丰富,并形成各种各样的条纹和花斑。生物色具有多方面的生物学意义,如花朵的颜色能吸引昆虫为其传粉;雄鸟的鲜艳羽毛有吸引雌性作用;乌贼喷射墨汁(黑色素颗粒)同时体色变暗,这有助于逃避天敌;爬行动物的肤色白天加深,可吸收更多的太阳辐射热以维持较高的体温人体皮肤内的黑色素可保护身体免受紫外线辐射的伤害等等。着色原因可分为化学色和结构色两种。

化学色由生物体内所含的色素引起。生物色素种类很多,均不具光泽。动物体内常见的有黑色素、嘌呤色素、喋呤色素、血红素等;植物体内主要有叶绿素、类胡萝卜素醌类色素和黄酮类色素等。

结构色与色素着色无关,是生物体亚显微结构所导致的一种光学效果。生物体表面或表层的嵴、纹、小面和颗粒能使光发生反射或散射作用,从而产生特殊的颜色效应。例如,鸟类的羽色、蝴蝶的翅色主要是由于光的干涉现象所引起的;火鸡头颈周围皮肤呈蓝色和灵长类脸部、臀部及生殖区皮肤的蓝色,则是由于入射光中的蓝紫部分被表皮组织中的大量细小颗粒(其直径与蓝紫光波长相当)反射出来,而入射光中的红黄部分则透过这个颗粒层被真皮组织中的黑色素吸收。

生物色现象生物界普遍存在的隐蔽色、警戒色、眼斑和变色等生物色现象,都是生物对环境长期适应的产物,对生物的生存和繁衍具有重要的意义。

隐蔽色普遍存在于动物界,以昆虫最为发达。昆虫的体色和体形常常与枯叶、绿叶、树皮、树枝、地衣、鸟粪等所栖物体相似,造成一定的隐蔽效果,有时甚至使近在咫尺的捕食者也无法辨认。大量试验证明:如果昆虫放在与体色不一致的背景上,就很快会被鸟类吃掉,而放在与体色一致的背景上则被吃掉的速度就很慢,被吃的数量也少。例如有人把绿色、黄色和褐色3种螳螂各20只放在枯草上,结果有11只绿色螳螂和12只黄色螳螂被鸟吃掉,而褐色螳螂只被吃掉4只。动物的行为也影响隐蔽效果,如很多蛾类停息在树皮上时习惯地使它们翅上的黑斑和树皮的深色裂纹相平行,以达到最佳隐蔽效果。捕食者可以通过学习来辨识隐蔽色;所以如果某被捕食者个体经过突变而获得与其他个体不同的色斑,那么被吃掉的机会就会减少,因为捕食者尚未熟悉这种稀少的色型。所以隐蔽色有趋于变异和分化的倾向。

眼斑某些蝶蛾类和其他昆虫翅上有很象脊椎动物眼睛的大斑点,在动物受惊扰时起保护作用。斑点越象眼睛,保护作用也越大。动物不活动时眼斑隐藏着,一旦受到惊扰,眼斑就会突然暴露,常常可以把小鸟吓跑。有些蝴蝶翅膀下部的小眼斑很醒目,其作用不是吓退捕食者,而是转移捕食者的攻击目标,使身体较重要的部位免遭袭击。因此,眼斑部位比翅的其他部位更容易缺失,常有鸟喙啄过的痕迹。曾有人在活虫翅上画上眼斑,再释放出去,过几天观察到的结果证明了这一点。

警戒色一些具有强烈臭味和毒腺、毒刺的动物,常有十分鲜明的色彩,这种色彩对捕食者起提醒和警告作用;曾吃过苦头的捕食者会因此而回避。警戒色通常包括红色、黄色、黑色和白色等几种醒目的颜色。在攻击中易受损伤的动物不大可能发展出警戒色,因为任何能增进其显著性的新突变都会招来捕食者更频繁的攻击。因此,大多数具有警戒色的动物身体较硬(特别是昆虫),或能分泌难闻的物质或具有防卫武器。鸟类一般不捕食黄蜂,没有经验的鸟在捕食黄蜂吃过苦头后会将此经验记忆一段很长的时间(可能有几个月),因此黄蜂腹部黑黄两色相间的醒目条纹对鸟类有警戒意义。鱼类中的鳗尾鲇、两栖类中的蝾螈、爬行类中的毒蜥、鸟类中的卷尾和哺乳类中的美洲臭鼬都是脊椎动物中具有警戒色的典型种类。

虽然有少数特化物种专以具有警戒色的动物为食,但它们所造成的伤亡比起警戒色所带来的益处小得多,否则警戒色就不会被自然选择保存

变色某些动物的体色在一定范围内随背景改变的一种特性,是动物对生存环境的一种特殊适应。例如在黑色背景下,小长臂虾体内红色素细胞中的红色素扩散,虾的颜色变深,在白色背景下,红色素集中,虾的颜色变浅,这些变化是受激素控制的。鱼和蛙类也有类似的变化;处于白色背景上过一定时间后皮肤颜色会变浅,而生活在黑色背景下皮肤颜色会变深。无脊椎动物的变色在短时间内即可完成,如头足类、甲壳类和棘皮动物,而鸟类和哺乳动物的变色过程则比较缓慢。

变色机制同色素细胞有密切关系。色素细胞有两种基本类型:一种见于头足类,由一个有弹性的囊状细胞和2~20条辐射肌纤维组成,肌纤维收缩时可把中央的色素细胞拉开,动物的颜色变深,肌纤维舒张时,色素细胞缩小,动物的颜色变浅;另一种见于脊椎动物,如黑色素细胞,没有肌纤维,但周围有许多突起,可伸展到其他细胞之间。当细胞内的黑色素沿突起向外,扩散时皮肤变深,当黑色素集中时皮肤变浅。

变色主要受神经系统内分泌系统控制,具体情况则依种类而有所不同。乌贼的体色主要受神经系统控制,刺激神经系统可引起体色变化。有些头足类的唾液腺可分泌5-羟色胺,有助于控制色素细胞。爬行动物色素细胞的调节比较复杂,安乐蜥属的色素细胞只受内分泌系统控制,避役属的只受神经系统控制,而角蜥属的则既受神经系统控制又受内分泌系统控制。

动物体色在个体发育的不同阶段可能完全不同,如蝶蛾类幼虫的体色可能与成虫的完全不同。有些脊椎动物也如是。鸡形目雏鸟的羽色往往与成年个体相差很大。大多数海鸥孵化后第一年为深灰或褐色,后来逐渐变为白色。招潮蟹的体色变化有明显的昼夜节律:白天变深,夜间变浅。很多脊椎动物,如七鳃鳗、蛙、角蜥和避役等,体色变化也有昼夜节律。爬行动物体色变化的昼夜节律与体温调节有关。

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