熊熊冷知識

相信很多人都曾驚艷於鳥類繽紛的羽毛吧！

鳥類外觀的多樣色彩和顏色分布到底有什麼有趣的地方呢？在鳥類的眼裡看起來的外觀和人眼看到的到底有什麼差異呢？
今天我們就要來介紹鳥類的羽毛色彩、鳥類的視覺感受以及鳥蛋的型態與色彩及其演化。

顏色
鳥類繽紛的羽毛，一般認為是雄鳥能力和健康狀況的展現，在求偶和交配有更多的優勢。選擇與漂亮的公鳥交配，能讓下一代有更優秀的基因。

那鳥類羽毛的顏色是怎麼來的呢？
鳥類羽毛的顏色主要有兩種來源，一種是由於色素，而另一種則是羽毛結構造成光的干射所產生。經由色素所產生的顏色有：

 黑色素(Melanins)：黑色、灰色、紅棕色、淡黃色
 類胡蘿蔔素(Carotenoids)：紅色、橙色、黃色。主要來自於植物的色素，鳥類由進食取得。
 紫質(Carotenoids)：粉紅、棕色、紅色、綠色，在紫外線下會有亮紅色螢光。主要由胺基酸轉換而來。

黑色素和類胡蘿蔔素交互作用可以產生橄欖綠。而沒有色素的話，便會表現出白色。

此外，羽毛的細微結構可以讓入射光產生建設性干涉，藉此產生豐富繽紛的色彩。(詳細的介紹可以看底下參考資料的科學人文章)因此，這類的鳥在不同的角度下，顏色也會變化。有些鳥類，其羽毛倒鉤上的小空氣囊袋會散射掉其他光線，僅讓一種顏色射出，產生特定的色彩。大多鳥類的藍色都是藉由羽毛的結構所產生的。

視覺
人類的眼睛僅有三種錐細胞，但多數的非哺乳類動物則有四種錐細胞。一般認為在演化的時候，哺乳類的祖先失去了兩種錐細胞，後來靈長類又再演化出第三種錐細胞。鳥類除了三種分布在不同波長的可見光的錐細胞外，另外有一種可以偵測紫外線的錐細胞。因此，鳥類能比我們看到更豐富的色彩。此外，有些鳥類還有油滴(oil droplet)(會附在椎細胞上產生類似濾鏡的功能)及雙錐細胞(double cone cell)，讓偵測的顏色範圍有更多的可能。

鳥蛋和顏色

Nouveau Larousse Illustré, edited by Claude Augé, published in Paris by Librarie Larousse 1897-1904, this illustration from vol. 6 p. 473

除了羽毛之外，大家很少注意到，其實鳥蛋也有很多不同的形態和色彩。一般認為一方面可能是為了偽裝，讓鳥蛋不容易被發現，因此很多鳥蛋都有斑駁的黑褐色紋路，和周遭環境的草叢樹枝圖案類似，並有著和環境類似的綠色或褐色作為底色。另一種則認為和防止杜鵑鳥的巢寄生(brood parasite)行為有關。

部分杜鵑科(Cuckoo)的鳥媽媽並不自己孵蛋，而是將自己的卵產在別人的巢中，讓別種鳥類孵化並照顧自己的寶寶。杜鵑媽媽會先把一兩個原本巢中的蛋推下，然後產下自己的蛋。小杜鵑的通常會比原宿主的寶寶更早孵化。小杜鵑孵化後，便會把巢中其他的蛋都推下巢。因此宿主媽媽便只能一心一意的照顧小杜鵑寶寶了。

Author : Per Harald Olsen.  葦鶯(Reed Warbler)媽媽餵食比自己大的杜鵑寶寶。

神奇的是，杜鵑媽媽為了要能夠成功的讓別人幫她養小孩，因此演化出能產出和她產卵的巢中的鳥非常類似的鳥蛋。各地杜鵑產下的鳥蛋都分別和當地宿主的鳥蛋相似。Mary Caswell Stoddard利用顏色和圖案分布兩種變量來量化鳥蛋間的相似程度，並發現宿主和杜鵑間鳥蛋的演化關係。越會驅除杜鵑蛋的宿主，杜鵑產的蛋和宿主的相似度越高。宿主為了避免被杜鵑模仿自己的鳥蛋而產下特殊圖案和顏色的鳥蛋，而杜鵑的模仿能力也隨之精進，促使宿主必須產下更複雜難模仿的鳥蛋。就像隨著偽鈔技術的精進，鈔票的防偽線、浮水印技術也必須更上層樓，因此鈔票的各種防偽線和浮水印等也越來越複雜。

至於杜鵑和宿主的鳥蛋到底有多類似呢？大家可以參考下面Mary Caswell Stoddard網頁第三張圖，右邊是各種宿主的鳥蛋，左邊是相對應的杜鵑模仿的鳥蛋。

這股演化的力量，被認為是驅使鳥蛋複雜多樣的型態的其中一種推力。

Research of Dr. Mary Caswell Stoddard
http://www.oeb.harvard.edu/faculty/edwards/people/Cassie.htm

All about birds : color. The Cornell Lab of Ornithology.
http://www.birds.cornell.edu/AllAboutBirds/studying/feathers/color

科學人：大自然的色彩戲法
http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?PageIdx=1&Unit=featurearticles&Cate=&id=2082&year=