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研究人员发现，动物的颜色视觉早在五颜六色的水果和花朵出现之前就已经进化了，警告信号和性颜色信号分别出现在1.5亿年和1亿年前。 警告信号比性信号更普遍，对视觉能力的要求也更低，后者依赖于两性的高级视觉。
草莓毒镖蛙色彩鲜艳，是向捕食者发出的强烈警告信号。 图片来源：John J. Wiens
颜色在动物种内和动物间的交流中发挥着重要作用。 以孔雀为例：在求偶过程中，孔雀会展开充满活力、五彩斑斓、饰有眼点的尾巴，以吸引牡丹的注意。 这种表现是由颜色信号驱动的性选择的典型例子。
有毒动物物种（包括许多毒蛇和中南美洲色彩艳丽的毒蛙）也会显示出显眼的颜色，以警告潜在的捕食者。
亚利桑那大学的研究人员最近的一项研究分析了动物色彩视觉的进化时间表以及"显眼色"在动物和植物中的不同功能。 显眼的颜色包括红、黄、橙、蓝、紫等颜色，这些颜色在大多数背景中都很显眼。
根据统计分析，该研究发现，动物的色彩视觉进化比五颜六色的水果和花朵的出现要早 1 亿多年。 这项研究由阿拉斯加大学生态学和进化生态学系教授约翰-J-维恩斯领导，发表在《生物学评论》杂志上。
动植物显眼颜色的功能
本研究侧重于动物使用的两种不同类型的颜色信号--警告和性信号。 研究还分析了植物对花和果实使用的颜色信号。
维恩斯说，在植物中，显眼的颜色有两个主要功能：对果实来说，是为了散播种子；对花朵来说，是为了散播花粉。
"我们想知道鲜艳的颜色是什么时候进化出来的，以及这种颜色的目的是什么。" 这项研究的共同作者、俄克拉荷马州立大学综合生物学助理教授扎卡里-恩伯茨（Zachary Emberts）说："这就是我们进行这项研究的主要原因。" 研究进行时，Emberts 是俄克拉荷马大学的一名博士后学者。
无毒的亚利桑那山王蛇与有毒的珊瑚蛇相似，它可以警告那些避开色彩斑斓的珊瑚蛇的潜在捕食者，从而获得生存优势。 图片来源：John J. Wiens
维恩斯说，动物的颜色视觉大约是在 5 亿年前进化而来的，而彩色水果大约是在 3.5 亿年前出现的，彩色花朵大约是在 2 亿年前出现的。警告性颜色信号出现在性颜色信号之前--大约 1.5 亿年前。 性色彩信号大约出现在 1 亿年前。在过去的1亿年里，警告信号和性色彩信号都发生了巨大的爆炸。
推动警告信号进化的因素
尽管颜色视觉在大约 4 亿年前就已经进化了。 这一爆炸背后的确切原因尚不清楚。 但研究小组确定了三个可能推动预警信号爆炸的关键群体：海洋环境中的鳐形鱼类，以及陆地上的鸟类和蜥蜴。
警告颜色信号在动物中的分布要比性信号广泛得多，后者仅限于节肢动物和无脊椎动物。
"警告信号至少比性信号广泛五倍。 这就是整体模式，"维恩斯说。警示色信号之所以如此普遍，可能是因为色彩斑斓的动物本身并不需要具有色彩视觉，就能向其他动物发出危险信号。 事实上，具有警示色信号的物种甚至不需要发达的眼睛。
但说到性色彩信号，雄性和雌性都需要有发达的视觉，才能利用色彩线索相互发出信号。 这就是为什么只有两类有眼睛的动物才会发出性信号：一类是脊椎动物，包括鱼类、两栖动物、哺乳动物、鸟类和爬行动物；另一类是节肢动物，如昆虫和蜘蛛。
恩伯茨说："未来，研究是什么促使动物能够看到红色或蓝色等特定颜色将更加有趣。"
DOI: 10.1111/brv.13141
编译自/ScitechDaily
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