藍色生物為什么這樣少？

徐長卿

在自然界中，動植物確實有很多種顏色，可藍色的實在太稀有了。地球上28萬種開花植物中，藍花僅占10%。藍色色素的稀缺性，曾使藍色顏料比金子還貴，但也導致藍色成為人類語言演變過程中最后一種進入詞匯表的顏色——因為大自然中很少存在藍色的動植物，人類沒有必要去發明一個詞匯來描述藍色的東西。那么，大自然中藍色生物為什么這樣少呢？

藍色生物為什么這樣少？

在自然界里，一切生物為了生存、繁衍，都要適應周圍的環境。動植物的顏色與它們的生存息息相關，不管是作為吸引色還是警惕色，都是適應環境的結果。

對于植物來說，其顏色與所含色素密切相關。色素具有選擇性吸收和反射光波的能力，其反射的光波便是我們所看到物體的顏色。樹葉為什么是綠色的呢？因為含有葉綠素，這是一種與植物進行光合作用生產養料有關的重要色素。它能夠吸收紅光和藍紫光，反射綠光，所以在我們看來樹葉便是綠色的。而花的顏色主要和花青素有關。它可以隨著細胞液的酸堿度改變顏色，細胞液呈酸性則偏紅，呈堿性則偏藍，中性則是紫色。

那為什么表現為藍色的花比較少呢？這也許是長期自然淘汰的結果。對于那些依靠授粉繁殖的植物來說，花的顏色是非常重要的。色彩鮮艷的花能夠吸引蜜蜂和鳥類等傳粉者，它們可以幫助花朵完成授粉過程。當蜜蜂忙著從花中吸食汁液時，花的花粉會附著在它的腳上；當它來到另一朵花上，它從前一朵花收集的花粉將在新花上傳播，于是授粉過程便完成了。而作為主要的傳粉者，蜜蜂對黃色更敏感，鳥類則更偏好紅、橙色。此外也可能與光波的特性有關。藍光相比于紅光和黃光，波長短能量高。它能夠提供足夠的能量將軌道電子提升到激發態，從而迫使有機分子吸收。因此大多數生物色素會吸收藍光，而反射紅光、黃光。所以大自然中以紅花、黃花居多。

自然界的生物具有避免食用有毒食物的本能。在我們的認知里，就將紫色、藍色等視為可能致命的有毒食物色，連影視節目中，中毒之人嘴唇一般都是藍紫色的。如果植物的果實多是這種顏色，恐怕沒有人會冒著生命危險，去當“第一個吃螃蟹的人”，這顯然不利于植物“開枝散葉”。而紅色則恰好相反，紅色的果實能夠誘人去品嘗，如此一來種子便能夠隨著人的活動到處傳播，有利于植物的繁衍。

而對于動物而言，為了生存，隱藏在植物之中是躲避天敵的不二法門。如果膚色能夠與環境一致，完全融入其中那真是再好不過的。比如變色龍、竹節蟲其實都是非常有智慧的動物。如果你是一條吃綠葉的蟲子，恰巧膚色又是藍色或者紅色這樣比較顯眼的顏色，這無異于在提醒捕食者注意到你，那你可能就成為別人的午餐了。除非你身懷絕技（如有毒），否則還是乖乖地隱藏在環境之中吧。

當然，也不排除另外一種因素，可能是因為藍色色素合成比較復雜，動植物們覺得這種過程太繁瑣，便作罷了。

自然界中的“藍精靈”

生物體的顏色，一方面是由于體內含有色素。比如上文提到的葉綠素，能反射綠光，才使樹葉呈現綠色。另一方面則是借助于物體特殊的物理結構，能夠在沒有某種色素的情況下顯示出這種顏色，這被稱為結構色。在大自然中，許多紅色、黃色的生物主要是因為體內含有色素。然而，揭開藍色生物的面紗，你會發現它們更多是因為具有能夠改變光反射特性的物理結構，簡直就是大自然的“偽裝者”！

來自非洲的“超級藍莓”——康登薩塔水果，早已學會了這種技巧。這種水果簡直藍得發亮，可它并不是真正的藍色，只是因為反射得比較厲害罷了。因為它果皮細胞壁中微小的纖維素形成的螺旋層能夠影響光線的反射。而且由于細胞之間的距離略有差異，每個點反射的色彩有所不同，因此它的顏色能夠隨著觀察角度的變化而略有區別。

有些蝶類和鳥類翅膀十分絢麗，也是典型的結構色。比如藍閃蝶。如果我們放大它的翅膀，就會發現其鱗片就像屋頂上的瓦片一樣整齊有序，再進一步放大，它的形狀就像迷你圣誕樹，正是鱗翅上這種特殊的微納結構能引起光波干涉、衍射和散射等作用，從而使它的翅膀呈現亮藍色。當光線照進來，有些會反射到表面，有些會進入內層并反射到底部。對于絕大多數的光線，從頂部和底部反射出來的光波是凌亂的，它們便會相互抵消。但藍光的波長正好，它的反射光都是同步的，所以藍光會逃出來，我們看到的便是藍色。有些鳥類的羽毛之所以呈現藍色也是類似的道理，其每片羽毛的剛毛上都有排列整齊散射光線的小珠子，這樣的納米結構剛好適合藍光逸出。

那有沒有真正的“藍精靈”呢？天藍色蘑菇也許勉強算得上，雖然它可能不符合你心中“藍精靈”的形象，但它的確是因為體內含有藍色色素才呈現藍色的。最早在19世紀60年代的時候，它由奧地利科學家在新西蘭發現，并留下描繪圖。新西蘭人對這種蘑菇可謂關愛有加，不僅將它印在發行的50元面額背面，還發行了它的紀念郵票，以此來宣傳保護本土的生物多樣性。這種蘑菇之所以全身呈現藍色，是因為其子實體含有甘菊藍衍生物色素。科學家正在研究能否從中提取藍色色素應用于食物中，至于毒性，科學界尚無定論。

另一種值得說一說的是花斑連鰭魚，這可是難得的能夠制造藍色色素的動物，在海洋水族館里很受歡迎，因為它色彩斑斕，實在太美了。不過好看歸好看，它還傲嬌得很，被視為最難飼養的海洋魚類之一，因為它實在太挑食了，吃不慣一般的水族食物。此外，由于缺少魚鱗的保護，這種魚會通過分泌有毒的粘液來保護自己。

為什么大自然中的藍色更多是由于結構色？因為創造藍色色素需要全新的化學反應，而直接在它們的基因中添加這種“反應秘方”是不可能的。自然進化更傾向于通過改變身體結構這種輕微的變化，也就是在微觀層面上通過物理的方式產生藍色。它們用工程學解決了生物學問題，讓我們不得不再次感慨大自然的奇妙之處。