为什么没有绿色毛发的哺乳动物?

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根本原因是:(绝大多数)哺乳动物分辨不出绿色。
(注意这是根本原因,不是直接原因,直接原因确实是色素没错)


这个答案分成两个层面。
第一层意思是,由于哺乳动物分辨不出橙色与绿色,哺乳动物的主要竞争者又往往是另一种哺乳动物,那么对于它们而言,橙色与绿色并无优劣之分,既然橙色碰巧先出来了,所以就一直是橙色了。
逻辑顺序如下:
1.哺乳动物不能区分橙黄绿(红绿色盲)。
2.哺乳动物的天敌一般也是其他哺乳动物。
3.作为保护色,橙色和绿色的作用一样。
4.绿色相对于橙色并没有足够的生存优势,先有谁,谁就统一。


第二层意思是,那本来就是绿色,谁让你非得把它看做橙色的。
人类的视红和视绿基因是同一条基因变异出来的,它俩的实际差别很小,光谱峰值离得很近,这就导致了人眼对600nm-535nm这一段波长的变化“过于敏感”,说白了,橙和绿本来没那么大的差异,是人眼的视觉系统将其夸大化了


回到话题本身,道理是一样的,你问为什么哺乳动物不进化出绿色毛发,哺乳动物说:“我、我的捕食对象、我的天敌都认为那是绿色(树叶草丛的颜色),这就够了,至于你们人类看上去是什么样子,与我无关咯。”




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这是原文:

反对上面已经出现、以及未来仍然会新增的「色素论」答案,即说哺乳动物毛发只有黑、褐两种色素的回答——因为这虽然没错,但什么都没有解释。
更加反对上面说的什么陆生哺乳动物大都生活在地面或树干上,绿色不是保护色——这就是真错了,它们的毛发颜色正是保护色,橙黄褐色的毛发就是绿色的保护色。

涉及的知识点比较多,我尽量压缩那些“扩展内容”,为了方便读者理解,我会用很通俗的方式表述一些专业知识,但未必严谨,相关专业人士请轻拍。

先看看色素论是怎么说:
哺乳动物的毛发只有两种色素:真黑素、褐黑素,前者为黑色,后者棕/橙色,再加上白化基因,所以哺乳动物的毛发只能产生黑、棕、白这三种颜色(棕色和橙色其实是同一种颜色,只是亮度不同)
一只喵清晰地告诉你是哪三种颜色:
当然,喵们的毛色基因在X染色体上,与常染色体有些差别,由于X染色体失活的作用,使得它们成为稍为特殊的存在(不多解释了,有兴趣的自己查),很多时候,我们看到的未必是如此界限分明的三色,而是由这三色产生的混合色:

由于基本色只有黑、棕、白,你只能在这个色调里混合,比如灰色、褐色、栗色、茶色、橙色、土黄色,然而,不可能混出绿、蓝、紫、青、粉等颜色。
所以没有绿毛/蓝毛/紫毛/青毛/粉毛的哺乳动物。
(楼下有人提到绿狒狒,其实是暗黄色,并不是真正的橄榄绿)
(求别说猪……猪的粉色是皮肤的颜色,并不是毛发)

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正确吗?正确,但这并不是个好答案,因为等于没有解释。
这就像问月球为什么总是同一面朝向地球,回答说月球的自转周期等于公转周期,这没错,但是这等于什么都没有说。
只是把原问题换了个说法又描述了一遍。
(真正有用的答案是潮汐锁定,不细解释,有兴趣的自己去查)。

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所以我们也会继续问:为什么哺乳动物只能产生这两种色素?

这要从哺乳动物的视觉(色觉)说起,以下每个小段落,都足以单独展开成一篇长文,如果你有足够的耐心,想深入了解,可以自行百度相关知识,否则直接跟着我的结论走就好:

————————————知识背景铺垫开始————————————

1.色觉是由视锥细胞产生的,有几种视锥细胞,就有几色视,例如人类有三种,那么便是三色视,你以为看到了万紫千红花花世界,其实只有三种颜色而已。所以显示器只用三种颜色(红绿蓝)便能让你以为看到了一切颜色。
(其实叫三维色觉更恰当一些,但怕有人会和空间的维度混淆,所以就干脆叫三色视了)

2.视网膜上除了视锥细胞,还有视杆细胞。视杆细胞是用来在暗处看东西的,但它只有一种,不像视锥有好几种,所以它(几乎)没有任何辨色能力,诸位回想一下,在昏暗的房间中,也就是你能看见东西在哪,却没办法看清书上的文字这种亮度,你就是在使用视杆细胞——这时候你是看不到任何颜色的。

3.爬行动物拥有四种视锥细胞,所以是四色视,而当哺乳动物演化出来的时候,地面是爬行动物的天下(恐龙),哺乳动物被迫长期穴居,住在光线昏暗的洞穴中,且多为昼伏夜出,在这样的生活环境下,辨色能力就没那么重要了,而暗视觉却非常有用。所以哺乳动物在进化过程中,将四种视锥细胞舍掉了两种,给更重要的视杆细胞腾地方。
是的,哺乳动物都是二色视。

4.风水轮流转,一颗小行星砸灭了恐龙的霸主地位,哺乳动物得以重见天日,但二色视这个特征却被保留了下来。

(扩展阅读)直到灵长目学会了上树,一次偶然的基因突变(复制过程中多复制了一段),在猴子家族中埋下了三色视的基因,后来此基因随着采集成熟果实的生存竞争得以壮大,人类的三色视就是这么来的。然而这个基因却并不十分稳定,在现今人类中只占了大约94%的分布频率,另外6%的基因仍然是二色视。
也许你已经猜到了,没错,就是红绿色盲。和有狐臭才是“正常”,没狐臭才是“变态”/链接类似,红绿色盲才是传统基因,“正常色觉”才是变异出来的。
(红绿色盲还分红色盲/P型、绿色盲/D型,还有程度较轻的色弱,这里就不展开说了)

6月15日补充:很多人有兴趣问鸟类与人类的色觉对比,统一回复一下。
鸟类视锥细胞覆盖范围330-700,四个峰值是:黄(565)、青(508)、蓝(440)、紫外(370),波峰分布相当平均。
灵长目的覆盖范围是390-700,三个峰值是:黄(565)、绿(535)、蓝(430),波峰分布不均匀,黄绿离的较近。
其他哺乳动物只有黄(565)、蓝(430)两个。
(注:不同物种之间,波峰会有小幅变化,但性质不会变)
哺乳类的黄、蓝视锥与鸟类同源,丢掉的是青(508)和紫外(370),而灵长目的绿(535)是由原有的黄(565)变异而来。
大多数脊椎动物与鸟类相似,哺乳动物是特例,灵长目是特例中的特例。

5.说了这么多,就为点出这句话:(绝大多数)哺乳动物的色觉,相当于人类的红绿色盲。

————————————知识背景铺垫完毕————————————

毛发的颜色,有的是作为保护色,使自己隐藏在背景中不被敌方发现,使得捕食者难以发现or使得被捕者难以发现,比如蚱蜢、螳螂的草绿色,蝉的棕黑色,鱼类的腹白背黑。有的是作为警戒色,用非常鲜艳刺眼的方式告诉对方:「我有毒,别吃我」,比如一些毛虫、蜘蛛、蝴蝶的鲜艳颜色。
警戒色只有被猎食者才会用,而且它们一般是有毒的,保护色则二者都会用到,没有毒性限制。

哺乳动物身上没毒,毛发颜色都是保护色,但很多都是在绿色的树林、草丛中,披着一身黄皮,比如下面这只大猫……
…………
你在开玩笑吗?绿绿的树丛中一身鲜艳的橘红色,你是怕你不够扎眼吗?是怕羊儿鹿儿看不到你吗?你这到底是更方便捕猎,还是更方便把猎物吓跑?
其他哺乳动物我就不码了,大抵都是这个套路。

这能隐蔽个锤子?

铺垫了半天的知识背景终于派上用场了——哺乳动物大都是红绿色盲。
那么在其他哺乳动物眼中,它其实是这样的:
您看,妥妥的保护色吧。
当然,做成下面这样也可以:
这张和上一张是同一个意思,把树叶变成橙色或把老虎变成绿色,对于哺乳动物而言,没有什么本质区别,反正都是同一种颜色。
再进一步说,在哺乳动物眼中(以及人类的红绿色盲),三张图看起来几乎是一样的。
老虎不傻。

再来看看狮子。
我们眼中的狮子:
保护个牙刷!

但是……其他哺乳动物眼中的狮子:
或者:
分明妥妥的保护色!
(三张图对于哺乳动物而言并没有区别)
(其实这套图顺便可以检测出红绿色盲……)

(6月16日补充:读者的数量超乎我预料,而且还有不少红绿色盲的朋友,为了方便色盲朋友们理解三张图的区别,我将红蓝通道交换了一下,把色盲难以区分的橙、黄、绿换成了容易区分的绿、青、蓝,这样在普通人眼中三张图的差异,色盲朋友也可以体会到了

橙绿对比换成了蓝青对比,在普通人眼里对比程度差不多,色盲朋友可以参考。




为什么会这样?
原因很简单,当哺乳动物成为地面的主宰之后,它们的天敌或者捕猎对象,一般也是其他的哺乳动物,所以,很大程度上,保护色只需要骗过同为红绿色盲的其他哺乳动物就够了。
少部分例外,比如鹰捉兔子,对于兔子而言,每年死在鹰爪下的兔子,比起死于其他哺乳动物的同胞,实在是少的可怜。所以即使偶尔有那么一两次基因突变出绿兔子,也不会提升多少生存优势,反而可能连带其他疾病,于是就不会继续进化下去了。


很多人在评论中问到,若绿毛与橙毛没有优劣之分,那为何只有橙毛?

进化不是你想进,想进就能进,基因突变不是主动的,而是随机乱碰、不可控的。
绿毛这个性状本身是无害的,但你想突变出绿色素的基因,需要弄出一段全新的基因编码,这些编码都是靠胡蒙乱堆,蒙出来的,而不是专门为绿色素编译的,所以它一定会伴随其他的性状,而这些性状是没有规律的,绝大、绝大多数是对生存不利的。
(注:突变出绿毛与突变出三色视不一样,灵长目的三色视只是因为复制基因的时候出了差错,相当于抄代码的时候抄串了一行,除了辨色之外没有其他影响,而绿色素的产生要编码一段新的基因,几乎必然会产生其他的副作用

比如羊,有可能某次突变出的绿色基因同时伴有耳聋,对生存不利,过几代就会灭族了,又有一次绿毛变异同时伴有软骨病,那它会在幼年时最先被狮子吃掉,或者还有一次绿毛伴随心脏缺损,那它连活着出生都做不到。
既要产生绿毛基因,又不能有其他副作用,这是撞大运无法做到的,这种事情只能靠人工转基因。
(比如黄金大米,胡萝卜素对稻子而言是既无益、又无害的性状,那么便几乎不可能靠自然进化得到,只能靠人工植入“专门产生胡萝卜素又不产生其他副作用”的基因。)

绿毛能正常存活已属不易,若非取得绝对优势,是无法取代橙毛的。当然,如果一开始是绿毛,那么橙毛也很难后来居上。

一句话概括就是:橙毛捷足先登,绿毛对橙毛没有绝对优势,没有进化的条件。


(6月7日补充):
从另一个更颠覆世界观的角度解释:
按照大多数哺乳动物的视觉标准,那本来就是绿毛,绿和橙本来就是同一种颜色,是你们人类搅乱标准、硬要区分的。
这就好比人类说“动物为什么都多了一条尾巴”一样——不是动物多了一条尾巴,而是人类少了一条尾巴。

人类的视红和视绿基因是同一条基因变异出来的,它俩的实际差别很小,光谱峰值离得很近,这就导致了人眼对600nm-535nm这一段波长的变化“过于敏感”,说白了,橙和绿本来没那么大的差异,是人眼的视觉系统将其夸大化了。


另一方面,作为婚姻色,那就更不用解释了,婚姻色只能作用于同一物种之间,那么就更没必要进化出红毛绿毛了。
当然,对于已经进化到三色视的哺乳动物,鲜艳的婚姻色还是很管用的。
比如:

然而这仍然不是毛发的颜色,而是皮肤的颜色,哺乳动物在特定环境下需要红色或蓝色的时候,毛发仍然做不到,只能通过皮肤和毛细血管来实现了。







(山魈的图片删了,怕吓到小朋友……换成这位是想说:)






不,
许,
抖,
机,
灵。
发完图,才注意到,初音(站着的那个)的头发和衣服是讨论色盲问题很典型的颜色:
初音的头发、领带、袖口、裙摆,全部是青色的,但上衣是灰色的,这是红绿色盲(尤其绿色盲)很容易混淆的颜色。
而手里的葱是绿色的,对面两个小孩(镜音)的头发是黄色的,同样的道理。
于是画面就略显违和了,在普通人看来,葱是和初音搭配的(因为是同色系),而在红绿色盲看来,葱明显是从对面抢来的……
大概是这么个意思(谱外色实在是难弄,凑合看吧):