孔雀开屏什么意思_孔雀开屏是什么行为啊

admin 4 2021-10-09 20:03:46

出品:科普中国

制作:中国科学院青岛生物能源与过程研究所 颜飞

监制:中国科学院计算机网络信息中心

"嗟乎!士为知己者死,女为悦己者容。"

——《战国策·赵策一》

即将过去的夏天是一个激情燃烧的季节,妹子们换上丝袜,穿起短裙,扑个粉儿,描个眉,烫个大波浪的头发,撑着遮阳伞,走在路上花枝招展的,还真是让人赏心悦目。

但当我们的镜头转换到自然界时,却是画风突变。

图片来源:www.vcg.com

那些外表艳丽的小动物通常被我们定义为自然界美的象征,然而得知让我们感到赏心悦目的"大美女"其实是雄性的时候,会不会有点大跌眼镜?

一般来说,动物界的雄性可比雌性更爱美。

《西游记》中俏丽的孔雀公主(图片来源:www.shangc.net/)

西游记续集中,孔雀公主为唐僧献上一曲《伴君常开花一朵》,想凭借俊俏的脸蛋,婀娜的身姿分分钟拿下唐僧。直到后来在动物园观看孔雀开屏,却被告知开屏的那只是雄鸟,还真是有点瞠目结舌呢。

孔雀开屏(图片来源:https://image.baidu.com/)

孔雀,是鸡形目、雉科、 孔雀族的统称。其中的绿孔雀种,也就是我们最常在动物园观看的种类,已经濒临灭绝,被列为国家一级保护动物。

雄性孔雀头戴冠羽,胸部长满亮绿色的羽毛,拖着一条长长的尾上覆羽,上面点缀着许多鲜艳的眼斑。然而身边的雌性孔雀就未免相形见绌了。

孔雀为什么要开屏?

每逢孔雀开屏都会吸引大量游客驻足观摩,可谓是一种视觉享受。只不过这位公子应该不是为了像狗摇尾巴一样讨好人类,而是为了吸引他的心上人吧?

事实真是如此吗?科学家们对于"孔雀开屏"的原因有三个假设。

①防御

某些体型小的动物在面对威胁时,会尽力舒展身躯,使自己看起来更具威胁性,以此来恐吓敌人,达到保护自己的目的。

俄国作家屠格涅夫笔下的《麻雀》曾选入我国小学语文教科书,文中的麻雀在遇到猎犬时"扎煞起全身的羽毛,绝望地尖叫着",正是一种防御的姿态。

有人曾在野外发现,当孔雀遇到独狼威胁时,利用开屏震慑住敌人,为自己争取了逃脱的时间。

图片来源:www.1905.com/

②示威

在自然界中常常是"两雄相遇勇者胜",雄性之间有着天生的排斥性。狒狒首领在自己的领地里昂首阔步,意思是警示其他雄性成员他才是这片土地的"大王",即使这么做会容易将自己暴露在天敌的攻击下;同样,在斗鸡场上,两只公鸡做好了进攻的准备:脖子周围的毛竖了起来,小脸儿也憋得通红,眼睛瞪得又大又圆,就连头上的冠子也变得发紫了,做出一副凶神恶煞的模样就是为了从气场上震慑住对手。

图片来源:https://www.vcg.com/

进入繁殖期,孔雀会出现"占区"的现象。当一个群体的孔雀接近另一个群体的领地时,后者会立即向前发出粗厉的鸣叫,甚至突然打开尾屏。面对比自己体形弱小的动物,比如蛇、锦鸡、雉鸡时,孔雀雄鸟也会表得异常兴奋,并有可能打开尾屏。

③求偶

在物竞天择的自然界中,雄性动物为了争夺交配权而进化出各式各样的求偶本领。

(图片来源:https://en.wikipedia.org/)

变色龙可以通过收缩和舒张皮肤内的色素细胞来快速变化体色,雄性在求偶时会尽力变换出艳丽的颜色来吸引雌性的注意,表面是在展示华丽的"衣装",实则是在炫耀自己的雄性体质,因为雌性是根据颜色的鲜艳程度来判断雄性的健康状况。没办法,谁让这些"女人"都是视觉动物呢!

在鸟类中,通过鲜艳的外表来吸引雌性的方法也最为常见。红翅黑鹂通常以全身乌黑的形象出镜,之所以叫红翅,是因为在两肩上长着亮红色的肩羽,隐藏在黑色的羽毛下。一旦进入繁殖期,雄鸟就会频频露出肩膀来吸引雌鸟的注意。难怪当下露肩装这么流行呢!

绿孔雀在二月中旬进入繁殖期,也标志着新一年的"孔雀选美大赛"拉开帷幕。此时的雄性孔雀们会在"裁判"面前,打开自己华丽的尾屏,炫耀自己强健的体魄。

目前认为,孔雀开屏是对外界性刺激或非性刺激的兴奋的表现。尽管引发孔雀开屏的因素不一而论,但炫耀求偶仍然是孔雀开屏的最重要动机。只有博得雌性青睐的雄鸟才能够将自己的基因传递下去。

与蓝孔雀和绿孔雀不同,刚果孔雀演化出了一夫一妻的婚姻制度。根据用进废退的原理,孔雀无需通过炫耀来争夺交配权,尾屏也随之退化,从侧面印证了孔雀开屏的生理学意义。

求偶的套路

孔雀的求偶可不止开屏这么简单,为了把前戏做足,雄孔雀可是费尽心思研究了求偶的套路。

我国科学家庞秉璋,经过多年的观察研究,将孔雀的求偶行为分成五个部分:

①开屏

雄鸟抖动身体将尾上覆羽上翘并向两侧展开呈扇状, 具有金属反光的眼斑均匀地分布在屏面上,宽阔的尾屏除了炫耀还起到阻拦雌鸟逃避的作用。

②迴转

开屏后雄鸟会以尾屏的前后面交替面对雌鸟,利用前后面艳丽和暗淡的视觉对比刺激雌鸟。转动的次数和角度根据雌鸟的动态和位置而定。

③舞步

雄鸟以横移步或斜移步逼近雌鸟,使尾屏尽可能接近对方。雌鸟快速躲避时,雄鸟则以雌鸟为中心呈弧形奔驰。

④奏鸣

孔雀善于舞蹈但叫声粗厉,求偶时雄鸟通过抖动尾屏,使尾羽和尾上覆羽摩擦发出声响,弥补了鸣叫的单调。

⑤弄姿

孔雀开屏后使尾屏尽力向头部靠拢炫耀羽色,而屏后羽毛颜色暗淡。当以屏后面对雌鸟时,雄鸟主要靠两翼上下提拉抖动来吸引对方的注意。

孔雀的羽毛为什么如此"美艳"?

孔雀绚丽多彩的羽毛极具视觉冲击力,孔雀开屏可以称得上是自然界中极为罕见的景观,也吸引了众多科学大咖前来围观。

图片来源:www.sohu.com/

看到苹果落地,牛顿的一句"为什么?"问出了万有引力定律;

看到孔雀开屏,牛顿还是一句"为什么?"便为"揭示孔雀羽毛中的秘密"打开了先河。

孔雀开屏什么意思_孔雀开屏是什么行为啊

300多年前,牛顿就指出,鸟羽和昆虫的颜色不仅仅来源于色素,还来源于物理结构。时至今日,我们因为站在巨人的肩膀上,得以看得更加清楚。

什么是结构色?

自然界中的大部分颜色是由色素造成的,例如树叶中含有丰富的叶绿素,可以吸收除绿光以外其他颜色的光,唯独绿光被反射回来,因此在我们眼中呈现出绿色。

自然界还有一些颜色是通过纳米结构与光的共同作用造成的干涉,散射、衍射等效应形成的,例如水滴在阳光折射下产生彩虹。

如果我们从不同角度观察孔雀,可以发现羽毛的色彩会发生变化,这种现象叫做"虹彩效应",是由于光学结构对光的选择性反射,使得色彩随着观察角度的变化而变化。这是结构色的特点,也是色素色所不具备的。

孔雀羽毛的光学结构

利用显微镜技术,科研人员发现雄性孔雀羽毛的小羽枝表皮下面存在着生物光子纳米结构——由带有黑色素的"角蛋白杆"周期性排列形成。当受到光束照射时,该结构会对光子形成良好的干涉和叠加现象。

孔雀羽毛绿色部分的光学显微结构

孔雀开屏什么意思_孔雀开屏是什么行为啊

△(图片来源:龚,卢永凯, 王红凤等. 孔雀羽毛的纳米结构生色机理及其仿生结构器件的应用初探)

入射的自然光与周期性的纳米结构相互作用产生结构色,角蛋白杆排列的紧密程度以及叠加层数决定了孔雀羽毛呈现黄、蓝、绿、棕等不同颜色。

结构色相比色素色有诸多优点,如具有虹彩色泽、高亮度、色彩饱度、可调整性、不褪色等。因此,结构色在生物仿生制备新型环境友好颜料等领域有重要的应用前景。

孔雀羽毛是自然界最完美的结构生色,相信由其引导的色彩革命,可以使我们的科技与生活变得更加绚丽多彩。

参考文献:

[1]龚, 卢永凯, 王红凤,等. 孔雀羽毛的纳米结构生色机理及其仿生结构器件的应用初探[J]. 北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本), 2010, 46(1):859-862.

[2]Qin Y H, Liu F, Yin H W, et al. Photonic structure in the wings of Papilio bianor ganesa[J]. 科学通报(英文版), 2007, 52(23):3183-3188.

[3]Srinivasarao M. Nano-Optics in the Biological World: Beetles, Butterflies, Birds, and Moths.[J]. Cheminform, 1999, 30(37):1935.

[4]Vukusic P, Sambles J R. Photonic structures in biology.[J]. Nature, 2003, 424(6950):852-855.

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(本文中标明来源的图片均已获得授权)

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