如此纤细,如此鲜亮:变色龙的颜色变化如何预测战斗的胜算

当涉及到雄性变色龙之间的战斗时,有时并不是体型最大或最强壮的就一定获胜。有时,关键在于掌握变色龙最擅长的本领——改变颜色。

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当涉及到雄性变色龙之间的战斗时,有时并不是体型最大或最强壮的就一定获胜。有时,关键在于掌握变色龙最擅长的本领——改变颜色。

来自阿拉伯半岛西南沿海地区的头盔变色龙(Chamaeleo calyptratus)是世界上最大的变色龙之一,一些雄性的体长可以达到 60 厘米以上。雌性通常全身呈绿色,带有暗淡的黄色和白色斑点,而雄性则拥有多种颜色,包括绿色、黄色、蓝色、橙色和黑色,这些颜色以独特的图案显示在它们的侧面、头部和尾部。人们一直认为雄性会在它们精心设计的求偶和领土行为中使用这些颜色图案进行相互交流,但它们具体在表达什么一直是个谜。

今天发表在《生物学快报》上的一项新研究调查了在雄性头盔变色龙的攻击性互动中颜色变化的作用——不是通过我们的眼睛或普通相机所能捕捉到的,而是通过变色龙的眼睛。


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研究人员长期以来一直怀疑,蜥蜴的颜色变化更多的是关于交流,而不是伪装,但量化这种现象已被证明是一项真正的挑战。因为如何在不干扰的情况下,测量一个不断变化,并且只在非常特定的情况下才改变颜色的生物的颜色?

“你肯定不能用分光光度计来测量,分光光度计是大多数生物学家用来测量颜色的工具,”亚利桑那州立大学的首席研究员罗素·莱根说。“当你把光探针靠近变色龙的皮肤时,探针本身就会改变变色龙皮肤的颜色,因为它们的皮肤对光和温度都很敏感。所以你实际上可以用你试图用来测量颜色变化的东西来诱导颜色变化。”

更不用说,你还得拿起变色龙才能从分光光度计中获得正确的读数,这会进一步干扰其颜色变化的含义和功能。

然后还有分析颜色的问题,因为这些颜色会通过那些大的、独立旋转的变色龙眼睛独特地被感知。

人类的眼睛有三种视锥细胞来帮助我们感知颜色,而像许多鸟类一样,变色龙有四种,这将其色觉范围扩展到了紫外线。因此,它们可能拥有令人惊叹的视觉,并且与我们自己的视觉非常不同,莱根在他的分析中必须考虑到这一点。

“幸运的是,有些人比我聪明得多,他们想出了一种非常巧妙的方法来使用相机为我们做到这一点,”他指的是埃克塞特大学生态与保护中心的马丁·史蒂文斯和林肯大学的托马斯·派克所做的工作。“相机根据它们内部的不同感光器的灵敏度来捕捉我们认为的现实。如果你知道这些不同传感器的灵敏度,并且你知道你的动物的感光器的灵敏度——在这个例子中是一只变色龙——你可以使用一个数学公式在两者之间进行转换,这样你从照片中测量的颜色就对应于相同的颜色将如何刺激变色龙的感光器。”

墨尔本的动物学家黛维·斯图尔特-福克斯过去十年一直在研究南非侏儒变色龙的颜色变化,她预测这种方法将为未来的颜色变化分析设定一个非常重要的标准。“他们所展示的是,使用高清视频素材并从中量化颜色,可以完成在快速和动态行为期间量化颜色的工作。他们使用的方法,虽然不是他们发明的,但他们以一种非常严格的方式应用了这些方法,我认为这将设定一个非常好的标准,很多人会尝试复制他们的方法。”

在莱根进行的 45 次试验中,大约有一半的试验中,两只雄性都表现出了明显的攻击性。当这种情况发生时,雄性会做的第一件事就是侧身面对对手,并进行最不可思议、最荒谬的身体变形。真的,我无法用语言形容。

“它们基本上把整个身体变成了一个广告牌,”莱根说,并估计在这一刻,它们可以变得像你的小指一样细。“它们变得难以置信地窄。与此同时,当它们把身体变成广告牌时,它们正在经历这种颜色变化。”

莱根认为,它们能够利用附着在高度专业化的、铰接的肋骨上的肌肉来实现这种令人难以置信的纤细,这些肋骨可以相互咬合,并且它们也可能能够以某种方式堆叠它们细长的器官,使一切都合适。

如果一只雄性认为它的对手没有足够快地回应它的广告牌展示而退缩,它就会接近它,当两者靠得足够近时,就该互相攻击了。

雄性用它们融合的“对趾足”抓住树枝,它们会抬起头,张着嘴互相撞击。有时,如果它们设法正确地撞到头,也可以咬上一两口。莱根观察到的最长战斗只持续了大约 10 秒钟,这大概是一只雄性意识到自己被击败所需要的时间。

“最令人惊讶的事情之一是,相对于颜色,体重并不是衡量战斗能力的好指标,”莱根说。“你会认为体型较大的人更难被取代,但这不如颜色信号那么重要。”

他发现,真正重要的是变色龙的侧条纹可以变得多么鲜亮,以及它头部颜色的变化速度有多快。分析表明,侧条纹越亮——在远距离交流中起着至关重要的作用——雄性就越有可能将冲突升级到身体战斗的地步。头部颜色图案越亮——这在面对面的交流中很重要——雄性就越有可能赢得战斗。这些颜色变化的速度也是预测特定雄性表现的一个很好的指标。

至于这一切意味着什么,莱根还不确定,但他猜测,能够更快改变颜色的雄性能够更好地发出信号,表明他们愿意与另一只雄性升级冲突,并且他们有能力赢得冲突。这意味着它们不会浪费精力去陷入一系列它们无法获胜的战斗,就像其他无法使用颜色变化快速或有效地进行交流的雄性一样。从长远来看,这可能会给它们更多的能量用于觅食和寻找雌性。“所有这些可能转化为更高的适应性,并提供真正有利于这种有效交流能力的选择压力,”他推测道。

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About Becky Crew

Bec Crew is a Sydney-based science writer and award-winning blogger. She is the author of 'Zombie Tits, Astronaut Fish and Other Weird Animals' (NewSouth Press).

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