鸟儿的羽毛为什么是蓝色的？

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在过去几十年里，科学家已经知道鸟儿羽毛的中的黄色和红色是怎么来的——它们来自鸟儿食物中的色素。例如火烈鸟，它们从滤除了水的藻类及甲壳纲动物中摄取粉红色素。于是，剩下的就是弄清楚，鸟儿羽毛中的蓝色是从何而来的了。

蓝色是从哪里来的呢？

蓝知更鸟，小小一只，胡子却不少……（图片：Smithsonian Magazine）

蓝知更鸟，小小一只，胡子却不少……（图片：Smithsonian Magazine）
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这真是一个“难解”的谜……

大蓝鹭，这一只算得上大蓝鹭中的大蓝鹭，真叫一个蓝呐……（图片：Smithsonian Magazine）

大蓝鹭，这一只算得上大蓝鹭中的大蓝鹭，真叫一个蓝呐……（图片：Smithsonian Magazine）
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0 Z2 \, J0 ]! V3 l# ?3 T6 C! n蓝，深浅浓淡各不同不可能是从饮食获得的——像蓝莓里的蓝色色素，在鸟儿消化时就被破坏了。科学家曾有过推断，鸟看起来是蓝色的原因，跟天空呈现蓝色的理由相同：红色和黄色光波穿过大气层，但较短的蓝色光波则被大气层中的颗粒反弹并发生散射，在所有方向上发出蓝光。
- C' Y3 l! v9 _0 ^耶鲁大学的鸟类学家理查德·普鲁姆（Richard Prum）发现，鸟类以不同方式使羽毛变蓝。
“让我们来看看这些鸟儿！”说着他拉出一个抽屉，里面满是各种伞鸟外皮缝制的标本，这种鸟生活在中美和南美地区。起初它们看起来都像是有着黑色斑点的漂亮蓝鸟。但走近看，不同的鸟儿羽毛蓝色，深浅程度各有不同。
阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory）里有粒子加速器能够产生极强的 X 光，为了找出鸟类身上蓝色的起源，普鲁姆和他的同事在那里分析了数百种羽毛，几乎涵盖了每一种典型的演化出的蓝色。
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为了避免部分读者对 “一抽屉伞鸟外皮缝制的标本”感到不适，这里用理查德·普鲁姆（Richard Prum）在麦克阿瑟基金会的一张照片代替。普鲁姆是耶鲁大学的鸟类学家，同时也研究发育生物学、光学物理、分子遗传学、系统学、古生物学、行为生态学，以解决有关鸟类的发育、演化和行为相关的核心问题。

为了避免部分读者对 “一抽屉伞鸟外皮缝制的标本”感到不适，这里用理查德·普鲁姆（Richard Prum）在麦克阿瑟基金会的一张照片代替。普鲁姆是耶鲁大学的鸟类学家，同时也研究发育生物学、光学物理、分子遗传学、系统学、古生物学、行为生态学，以解决有关鸟类的发育、演化和行为相关的核心问题。
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普鲁姆发现，随着蓝色羽毛的生长，奇异的事情发生了。在每个细胞里，弦角蛋白（stringy keratin）分子与水分离，就像油跟醋分离那样。当细胞死亡时，其水分流失并被空气代替，留下布满气穴（air pocket）的角蛋白，像是海绵或是一盒子的中空意大利面条。
当白光照射到蓝色羽毛上时，角蛋白图案引起红光和黄光互相抵消，而波段在蓝色区域的光线则彼此增强、放大，并反射到人的眼睛里，其结果就是形成了深浅不同的蓝色。因此，蓝色也被科学家称为 “结构色彩”（与色素色彩对应），因为它是由光线与羽毛的三维排列相互作用而产生的。鸟儿羽毛中气穴的不同大小和形状和角蛋白一起，组成了深浅不同的蓝。

浅浅的蓝

铜蓝鹟（wēng）（图片：vlupadya2000.blog.com）

铜蓝鹟（wēng）（图片：vlupadya2000.blog.com）
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深深的呆

翠鸟的雏鸟（图片：Shiva Shankar/flickr）

翠鸟的雏鸟（图片：Shiva Shankar/flickr）
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稍微深一些的蓝

蓝知更鸟（我稍微大一些）

蓝知更鸟（我稍微大一些）
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更深的蓝（不是那台计算机）

大仙鹟（wēng）（图片：flickriver.com）

大仙鹟（wēng）（图片：flickriver.com）
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深到出现了一点白的蓝

白尾蓝地鸲（qú）（图片：birdingintaiwan.org）

白尾蓝地鸲（qú）（图片：birdingintaiwan.org）
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鸟儿啊，你为什么这么的蓝？建立如此精确的纳米结构是一项极具革命性的工程，但蓝色在鸟类族谱（特别是雄性鸟类）的许多分支中都有出现。这就给我们带来了另一个问题：为什么？
; ?2 {' |: l) j6 j其中一项理论是，一身漂亮的蓝色羽毛意味着一个健康、食物充足的雄性，对潜在配偶而言则意味着 “他” 基因优良。“这就好比相亲网站，你的银行存款多少、家庭背景如何、家住什么地区、是否染上过性病，人们根据所有这些实际问题进行竞争，” 普鲁姆表示。
但他认为，生物学家太执着于雄性装饰物（比如鹿角或肉垂）是雄性向雌性发出的信号这一观点。“我认为这种观点也许正确，但并非全然如此，” 他说道，也许它们 “仅仅是为了漂亮”。
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我漂亮吗？

小翠鸟（图片：Alwyn Simple/flickr）

小翠鸟（图片：Alwyn Simple/flickr）
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没有我漂亮……

半领翠鸟（Jim Scarff/flickr）

半领翠鸟（Jim Scarff/flickr）
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你们怎么能跟我比？

灰头翠鸟（图片：Seth of Rabi/flickr）

灰头翠鸟（图片：Seth of Rabi/flickr）
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我才是那万绿丛中一点红

蓝翡翠（图片：Roy Wang/flickr）

蓝翡翠（图片：Roy Wang/flickr）
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各位，我只想说，这里讨论的是“蓝色”的鸟……

蓝大翅鸲（qú）（图片：birdnet.cn）

蓝大翅鸲（qú）（图片：birdnet.cn）
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纯蓝色的话我是我是啊~

小蓝金刚鹦鹉（图片：fotosevanil.wordpress）

小蓝金刚鹦鹉（图片：fotosevanil.wordpress）
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我有清爽的刘海~（不理睬上面的疯子）

冠蓝鸦（图片：Smithsonian Magazine）

冠蓝鸦（图片：Smithsonian Magazine）
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我有朋克的风采~

黄颊山雀

黄颊山雀
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要说朋克风，我也有啊我也有！

暗冠蓝鸦（图片：Smithsonian Magazine）

暗冠蓝鸦（图片：Smithsonian Magazine）
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我有呆毛……（没有人说话？我赢了吗？——我赢了吗？）

白喉鹊鸦（图片：Smithsonian Magazine）

白喉鹊鸦（图片：Smithsonian Magazine）

& o& _$ e4 u# @7 ]1 h只因为这，事关美丽要是鸟儿像人类一样呢？ 要是相比做一只冷淡的，只数着下蛋的机器，雌鸟更喜欢 “帅哥” 怎么办？
9 K* Z0 u( b; ^. z4 R普鲁姆目前在教授一门课，名为 “美的进化”（Evolution of Beauty），同时也致力于一项结合演化和美学的研究。普鲁姆认为，动物身上的生理之美随着其他同类对它的关注而进化。普鲁姆聚集了哲学家、数学家和物理学家。从某种程度上讲，正是这种跨学科思考的愿景，让普鲁姆在几年前获得了麦克阿瑟 “天才奖”。他正在用最高科技的工具来研究最古老的问题。
' y3 h- f- {! x* y0 u“这个问题同时也是有关物理等学科，但它实际上是关于雌鸟想要什么。而这，就真的事关美丽了。”
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小朋友们在讨论谁更漂亮呢~ （图片：4.bp.blogspot.com）

小朋友们在讨论谁更漂亮呢~ （图片：4.bp.blogspot.com）

是吗？呵呵……

是吗？呵呵……
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特别鸣谢：  本文在编辑过程中得到了 @鹰之舞 的大力协助，特此致谢！
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本文编译自《史密森尼学会会刊》： Why Are Some Feathers Blue?
" O0 Z. x% k8 E+ r2 u4 V% P# s题图来源:Smithsonian Magazine内文图片:见图片标注

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“深深的呆”是神马意思？
' t2 b; o% g2 X  i6 ]0 t; f来自果壳网iPhone客户端

chenzhyl216

这个呆毛嘴里的是啥？

zhujiangrvli

老鼠……见这里