海底變色龍 軟氏三雄的絕招
這個世界上的變色大師，除了魔術師以外，還有很多生物。除了變色龍，你還知道什麼？你肯定不記得了，還有海洋里的「軟氏三雄」！他們就是墨魚、魷魚、章魚！這三兄弟都會變色，大多會噴墨汁，都長有一大堆爪子，果然長得很像呢！你是不是分不出來呢？
能變色的動物有哪些？
首先應該說一下我們的視覺是怎麼形成的。如果一個物體反射藍光，我們就看到了藍色。如果一個物體反射所有光，我們就看到了白色。如果它吸收所有光，那就是黑色。我們的色覺就是這樣的。
然而，很多動物都有變色的能力，如果廣泛來說，其實大多數動物都可以變色。比如哺乳動物的換毛，也是一種變色。鳥類換羽毛也是。有的動物由於毛髮特異，可以隨環境變化。比如某種狼。當然，這種變色的速度非常慢。最快也是每天於不同時間變化，慢的就是按照季節變化了。如果說是狹義的快速變色的話，就主要分為爬行動物、兩棲動物、魚類、昆蟲，還有本篇的重點——海洋軟體動物了。
章魚
爬行動物是大家最熟悉的，比如變色龍，還有一些蛇也可以變色。兩棲動物主要指一些蛙類。而某些魚類確實可以變色。比如比目魚、河豚都可以變色。昆蟲嘛，人家是擬態大師。至於海洋軟體動物，那就不得不說「軟氏三雄」——章魚、墨魚（烏賊）、魷魚了。這些動物由於觸手長在腦袋頂上，也被稱為頭足類。
墨魚
軟體動物能變成什麼顏色？
了解了軟氏三雄，這三種動物會如何變色呢？首先，我們說說章魚。章魚不僅能變色，還能擬態。比如擬態章魚，至少可以模擬15種動物的模樣。它們可以變換出紅、黃、褐、黑、藍、綠等許多顏色。它們不僅皮膚表面有普通的單色細胞，在單色細胞下面還有一種虹細胞。這種細胞的變色機制與單色細胞不同，可以變化出更多類似金屬的顏色。頭足類軟體動物的變色主要分為三種，為單色偽裝變色、雜色偽裝變色和間斷偽裝變色。單色就是一般的同一種顏色，主要為了適應平滑的背景，如海底的沙子；雜色是為了適應比較複雜的環境，如石塊；而間斷變色主要是為了破除整體感。讓自己的整個身體看起來不像自己。
魷魚
軟體動物變色來幹嘛？
任何動物，如果有任何特性，其目的都只有兩個，要麼為了生存，要麼為了繁衍。變色，這種能力不僅可以提高生存能力，還可以提高繁衍能力。既然說到變色，不能不說一下爬行動物。蜥蜴和蛇的變色一般是為了三個目的，即偽裝、通訊和體溫調節。偽裝，好理解，或者為了捕食、誘騙被捕食者，或者為了逃脫捕食者。而且蜥蜴還可以根據捕食者的不同，如蛇或者鳥，來改變變色的方式。而通訊就是傳遞信息，比如在求愛成功時就會出現鮮艷的顏色，失敗時則會變得黯淡。
大王烏賊與抹香鯨
軟體動物的變色也是類似這些目的。一方面，變色是為了製造保護色，保護自己能夠逃避捕食者的攻擊。另一方面，如果變色有利於捕食，那麼，軟體動物也會變色讓自己與環境融為一體，而且軟體動物也可以根據捕食者或者被捕食者的視覺能力變色。軟體動物的捕食者有很多，主要是鯨類。因為這些軟體動物的生長能力很強，每天體重增加3~5%毫無壓力！所以體格太小的捕食者就吃不下它們了。一般的捕食性魚類是不行的，白天時，軟體動物都在海底，鳥類吃不到，而且軟體動物的身體上有粘液，滑不溜秋更沒法吃。
透明的墨魚
所以，捕食者只有那些嘴巴大的齒鯨了，比如抹香鯨，滿肚子里都是這種頭足類軟體動物，它有時還會與大王烏賊打架呢！要知道，大王烏賊的體重可以長到80噸！但是，許多鯨類的視覺並不好，因為在深海里生存不太需要視覺，所以用變色來躲避捕食者就很重要了。而且有時候，變色是在警示捕食者——「不要碰我！」例如章魚，在慢速運動和快速運動時的變色策略就不一樣。慢速時，其體色能夠很好的和周圍融合在一起，而快速時則會採取大膽變色，出現很多鮮艷而顯眼的顏色，讓自己看起來不像章魚。
透明的魷魚
變色的另一個目的就是通訊，或者說是傳遞信息和表達情感。軟體動物畢竟不能說話，那麼，變色就成為一種天然的語言。墨魚在害怕時就會變成白色或者透明色。在求偶爭鬥時，一開始也是互相變換條紋和斑塊來表達信息。當體色變得鮮艷絢爛時，爭鬥就達到高峰。與雌性交流時，雄性也使用體色變化。「軟氏三雄」都可以通過變換體色來讓自己與異性相似，藉此靠近異性，雄性尤其擅長此道，比如章魚。由於雄性章魚的精液有限，如果經過了一次交配，要過好久才能再來一次。如果消耗掉它的精液頰囊，就喪失了其交配能力，有的雄性章魚會模仿雌性去假交配，以消耗掉對方的精液頰囊。而雄性墨魚還可以把自己偽裝成雌性，假裝成某個雌性墨魚的閨蜜去與它交配，畢竟，只有大個頭的雄性墨魚可以佔據多個雌性墨魚，所以對於普通個頭的雄性墨魚來說，這種偷妻妾的能力就非常重要。
墨魚交配
由於海水的溫度幾乎不變，那麼軟體動物變色與其體溫應該沒有太大的關係。其實說了這些，最特別的還沒說。無論章魚、墨魚，還是魷魚，它們都是色盲！他們的眼睛裡只有一種色素，而人類有三種，鳥類有四種，所以他們只能看到黑、白、灰這些明暗變化，無法分辨顏色，但是它們卻能準確地與環境融為一體，這是不是很奇怪？有的研究認為，這是因為墨魚的眼睛可以分辨亮度。所以軟體動物變色，是因為它們可以分辨周圍環境的亮度和對比度，而不是看到了色彩。
小飛象章魚
軟體動物變色的機理
「軟氏三雄」的外套膜表皮上有非常多的色素細胞，而且不止一層，這些細胞受到其中樞神經的控制，如果一側的大腦或者眼睛受傷，這一側的顏色就永遠不能變了。這些色素細胞還受到肌肉纖維的牽引，當色素細胞被牽引漲縮的時候，色素細胞的顏色就會變化，這就是所謂的「神經-肌肉」調節。按照所含色素顏色的不同，頭足類軟體動物的色素細胞分為黑、紅、黃、白、棕色等類型，這些細胞本身是一個彈性囊。色素細胞、肌細胞、神經纖維組成一個變色單元。色素細胞在中央。肌肉細胞在色素細胞周圍呈放射狀分布，緊拉著色素細胞。當神經指揮肌肉緊張時，色素細胞擴張，色素顆粒在囊內擴散，呈現出色彩；當肌肉舒張時，色素細胞收縮，色素顆粒集中，顏色就消失了。
鮮艷的魷魚
虹細胞與其他單色細胞非常不一樣，單色細胞在表層，虹細胞在深層。單色細胞依靠特定波長光線的吸收和反射產生顏色，虹細胞是由於對光線反射產生干擾，導致光線相互作用而產生類似金屬光澤的絢麗色彩。虹細胞變色需要更多的時間，多達15秒，而單色細胞幾乎瞬間就可以變色，可見，虹細胞可能更易受中樞神經控制。電信號也會改變虹細胞的色彩，而且虹細胞是多個堆疊在一起的，不像單色細胞呈單層分布。2011年，美國科學家發現，改變顏色的根源是乙醯膽鹼的釋放。釋放乙醯膽鹼導致合成一些虹細胞上的蛋白質，這些蛋白質影響細胞膜內的滲透壓，導致其含水量改變，最終使得細胞膜的厚度改變，色素對光線的反射就改變了，而且這些蛋白質還可以形成陣列，從而改變光的反射。
墨魚的保護色
另外，科學家於2014年發現，墨魚身上遍布光敏細胞，不需要視覺也可以發現環境顏色的變化。有的研究發現，頭足類軟體動物身上還有很多視蛋白，與視網膜上的視蛋白一樣。從某種程度上說「它們渾身都是眼睛」也不為過。至今，軟體動物的變色機理還不是很清楚，以上只是一些理論、發現和推測，事實還有待進一步完善。
攜帶卵的魷魚
哪些因素導致它們變色？
影響動物變色的因素還是有很多的，主要有溫度、光線強度、機械刺激、情緒、晝夜節律等。機械刺激會影響情緒，如果受到外力，經常也會感到害怕及受驚嚇。不同的光線會誘發不同的體色，有時是光線直接刺激色素細胞反應，有時是間接通過刺激眼睛而反應。由於頭足類軟體動物經常在夜晚時上浮海面，在白天時深潛海底，體色肯定有變化。有人發現，輪船產生的噪音也會導致墨魚更快變色。
章魚的保護色
如今，有很多科學家在發明類似頭足類軟體動物變色的材料，比如利用微型顏色感測器，或者電場等技術。也許在不久的將來，我們可以買一套能變色的衣服就能穿一輩子呢，要有多漂亮就有多漂亮！
墨魚的保護色
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