恭喜你發現了一個有趣的現象:反陰影保護色(countershading camouflage)
不僅僅是奶牛貓,常見的狗牛羊老虎等等,幾乎你能見到的所有動物如果有深色和淺色的皮毛,那幾乎一定是深色在上面,淺色在下面。
為什麽會有這種現象?
這在生物學上叫做反陰影保護色。
反陰影,即動物在接受最強照明的一側(往往是背部)顏色較深的普遍趨勢,通常被解釋為一種偽裝用的保護色:
目的是消除3D形狀和增強背景匹配。
在自然界中,動物為了生存和繁衍,前進演化出了各種各樣的適應力特征。其中,保護色是一種常見的適應機制,它幫助動物在環境中隱藏自己,避免被捕食者發現,或在捕食時接近獵物而不被察覺。
之前有寫過擬態的文章,擬態也是一種動物的自保措施。
而保護色有多種形式,常見的比如雪地裏的動物是白色,這樣就跟環境融為一體了,這種保護色非常好理解:
而反陰影保護色(Countershading)是其中一種特別有趣且普遍存在的現象。
反陰影保護色的原理
反陰影保護色是一種透過身體顏色的漸變來減少或消除動物自身陰影的偽裝方式。這種顏色模式通常表現為動物的背部顏色較深,而腹部顏色較淺。這種顏色分布可以有效地減少動物在自然光照下產生的陰影,從而降低被捕食者發現的機會。
科學家用圓筒模擬了幾種不同情況的保護色在不同光照條件下的表現。*1
這項研究探討了反陰影保護色(逆光陰影)在不同光照條件下的效果及其優勢。
結論是確切的,反陰影保護色確實能起到隱蔽的作用。
單色保護色圓筒C因為陰影過於明顯,非常容易被天敵發現。
不過反陰影保護色也跟光照有很大關系。
研究發現,在間接光照條件下,反陰影效果最佳;而在直接光照條件下,當直接光照達到最大時,反陰影同樣表現出色。
這些結果與先前的研究相吻合,表明在開闊地帶或靠近赤道的物種中,反陰影保護色套用地更多,顏色變化也更明顯。
反陰影保護色的前進演化意義在於它能夠幫助動物更好地融入周圍環境,從而提高生存機會。
切實的例子:
羚羊的體色幾乎完美地展示了反陰影的效果,其顏色分布幾乎消除了自身的陰影。
許多鳥類,如花園鶯(Sylvia borin),也展現出反陰影保護色,從側面看,較淺的腹部使得鳥的顏色幾乎均勻
又比如松鼠:
當松鼠在地上的時候,反陰影保護色就能夠很好地將它的影子隱藏起來,方便自己與背景融為一體。第一眼你幾乎發現不了它的肚皮是白色的。
不過你要是從下往上看,這種偽裝就不明顯了。
所以反陰影保護色是針對太陽從上往下照射的時候做出的偽裝。
基因表現:
Agouti訊號肽與反陰影保護色
Agouti訊號肽(ASP)是一種在動物體內發現的蛋白質,它能夠特異性地抑制黑皮質素1受體(MC1R)的作用。MC1R是一種影響黑色素生成的受體,它在黑色素細胞中起著關鍵作用。在沒有Agouti訊號肽的情況下,黑色素細胞會受到α-黑素細胞刺激激素的刺激,產生深色的真黑素,使得皮膚和皮毛呈現深棕色或黑色。然而,在Agouti訊號肽存在的情況下,相同的系統會產生顏色較淺的黃色或紅色褐黑素。這種顏色變化在胚胎發育過程中透過基因開關的活躍性來控制,導致腹部皮膚顏色變淺,形成反陰影保護色。
而顯色的基因如樓上回答所述由背部開始擴散,所以一個擴散一個抑制就形成了大多數動物的反陰影保護色。
反陰影保護色:從海洋到陸地
反陰影保護色在動物界中廣泛存在,從昆蟲到哺乳動物,從海洋生物到陸地生物,都有其套用。
尤其是海洋生物。因為現在陸地生物也是海洋生物上岸的,所以這種保護機制是從遠古海洋帶上陸地的:
另外這種保護色也被用在了軍事裝備上,比如:
另外也不是沒有反著來的,比如蜜獾:
也就是大家熟知的平頭哥。
他就不偽裝,跟別的動物相反的配色形成警告色大大方方地叫別人離他遠點。
以上~
1Optimizing countershading camouflage
2https://en.wikipedia.org/wiki/Countershading