研究人員發現，動物的顏色視覺早在五顏六色的水果和花朵出現之前就已經進化了，警告信號和性顏色信號分別出現在1.5億年和1億年前。 警訊比性訊號更普遍，對視覺能力的要求也更低，後者依賴兩性的高階視覺。

草莓毒鏢蛙色彩鮮豔，是向掠食者發出的強烈警訊。 圖片來源：John J. Wiens

顏色在動物種內和動物間的交流中扮演重要角色。 以孔雀為例：在求偶過程中，孔雀會展開充滿活力、五彩繽紛、飾有眼點的尾巴，以吸引牡丹的注意。 這種表現是由顏色訊號驅動的性選擇的典型例子。

有毒動物物種（包括許多毒蛇和中南美洲色彩繽紛的毒蛙）也會顯示出顯眼的顏色，以警告潛在的掠食者。

亞利桑那大學的研究人員最近的一項研究分析了動物色彩視覺的進化時間表以及”顯眼色”在動物和植物中的不同功能。 顯眼的顏色包括紅、黃、橙、藍、紫等顏色，這些顏色在大多數背景中都很顯眼。

根據統計分析，研究發現，動物的色彩視覺演化比五顏六色的水果和花朵的出現早1 億多年。 這項研究由阿拉斯加大學生態學和演化生態學系教授約翰-J-維恩斯領導，發表在《生物學評論》雜誌。

動植物顯眼顏色的功能

本研究著重於動物使用的兩種不同類型的顏色訊號–警告和性訊號。 研究也分析了植物對花和果實使用的顏色訊號。

維恩斯說，在植物中，顯眼的顏色有兩個主要功能：對果實來說，是為了散播種子；對花朵來說，是為了散播花粉。

“我們想知道鮮豔的顏色是什麼時候進化出來的，以及這種顏色的目的是什麼。” 這項研究的共同作者、俄克拉荷馬州立大學綜合生物學助理教授扎卡里-恩伯茨（ Zachary Emberts）說：「這就是我們進行這項研究的主要原因。」研究進行時，Emberts 是俄克拉荷馬大學的博士後學者。

無毒的亞利桑那山王蛇與有毒的珊瑚蛇相似，它可以警告那些避開色彩繽紛的珊瑚蛇的潛在捕食者，從而獲得生存優勢。 圖片來源：John J. Wiens

維恩斯說，動物的顏色視覺大約是在5 億年前進化而來的，而彩色水果大約是在3.5 億年前出現的，彩色花朵大約是在2 億年前出現的。警告性顏色訊號出現在性顏色訊號之前–大約1.5 億年前。 性色彩訊號大約出現在1 億年前。在過去的1億年裡，警訊和性色彩訊號都發生了巨大的爆炸。

推動警訊演化的因素

儘管顏色視覺在大約4 億年前就已經進化了。 這起爆炸背後的確切原因尚不清楚。 但研究小組確定了三個可能推動預警訊號爆炸的關鍵群體：海洋環境中的鰩形魚類，以及陸地上的鳥類和蜥蜴。

警告顏色訊號在動物中的分佈比性訊號廣泛得多，後者僅限於節肢動物和無脊椎動物。

“警告訊號至少比性訊號廣泛五倍。這就是整體模式，」維恩斯說。警示色訊號之所以如此普遍，可能是因為色彩斑斕的動物本身並不需要有色彩視覺，就能向其他動物發出危險訊號。 事實上，具有警示色訊號的物種甚至不需要發達的眼睛。

但說到性色彩訊號，雄性和雌性都需要有發達的視覺，才能利用色彩線索互相發出訊號。 這就是為什麼只有兩類有眼睛的動物會發出性訊號：一類是脊椎動物，包括魚類、兩棲類、哺乳類、鳥類和爬蟲類；另一類是節肢動物，如昆蟲和蜘蛛。

恩伯茨說：”未來，研究是什麼促使動物能夠看到紅色或藍色等特定顏色將更加有趣。”

DOI：10.1111/brv.13141

編譯自/ ScitechDaily