走近神奇动物

张丹

俄国作家契诃夫写过一部短篇小说——《变色龙》。作者用变色龙，来讽刺那些见风使舵的人。那么，变色龙为什么可以变色？又是如何变色的呢？

身怀绝技

变色龙，学名避役，是爬行纲、蜥蜴目、避役科、避役属动物的统称。变色龙主要分布在非洲地区，少数分布在亚洲和欧洲南部。变色龙身体呈长筒状，两侧扁平，头呈三角形，尾常卷曲，体长多为15～25厘米，最长者可达60厘米。有的种类有醒目的头饰，如3个向前方伸出的长角等。生活于马达加斯加东北部哈拉岛的热带雨林里的迷你变色龙，从鼻尖到尾部总长29毫米，成年后的躯干长度仅有指甲盖大小，是迄今为止被发现的世界上最小的变色龙。

变色龙是树栖动物，除了求爱和产卵外，很少到地面活动。变色龙的身体条件很适合生活在树枝上：其四肢很长，前肢前三趾形成内组，四、五趾形成外组;后肢一、二趾形成内组，另三趾形成外组——可以“握”住树枝;尾巴很长，能缠住树枝。

虽然变色龙的行动十分迟缓——速度不超过6米/每分钟，但是它身怀绝技——能够变色、动眼和吐舌，以躲避天敌。变色龙皮肤的基本颜色是绿色，可以随时变成深绿、浅绿、紫、蓝、褐色等，甚至可以变成各色相间的花纹色。变色龙的眼睛十分奇特：眼帘很厚，呈环形，两只眼球突出，可上下左右自由转动，左右眼可以单独活动。这种现象在动物中非常罕见。变色龙双眼分工合作，分别注视前后方，既有利于捕食，又能及时发现身后存在的危险。变色龙还有很灵敏的舌，其长度是自己身体的2倍。人们曾经认为其舌尖上有腺体，能够分泌黏液粘住昆虫。但事实上，变色龙捕猎主要靠舌尖产生的强大吸力吸住猎物。它们的捕食行动十分迅速，快如閃电——只需1/25秒便可以完成。

喜怒形于色

在人们的传统认知里，变色龙变色是为了适应环境。的确，生活在丛林中的变色龙身体多为绿色，生活在沙漠里的变色龙身体多为棕色，但其改变体色主要是为了调节体温和进行交流。作为冷血动物的变色龙，没有像恒温动物那样的体温自动调节机制。所以，变色龙需要不断变换体表颜色。深色可以吸收热量，而浅色则可以反射太阳光。当变色龙感觉到热的时候，会将体色变浅降温;当它感到冷时，则加深体色增温。

除了调节温度外，变色龙变色的另一个重要作用是进行信息交流，通过体色表达“喜怒哀乐”——是名副其实的喜怒形于色。求偶时，雄性变色龙会穿上靓丽的新衣。当两只雄性变色龙想要追求同一只雌性时，它们要“争奇斗艳”进行比拼，才有机会俘获芳心。颜色越鲜艳的变色龙获胜的可能性越大。输掉交配权的一方，则只能变成棕色灰溜溜地走开。

变色原理：结构色与色素色

过去有观点认为，变色龙皮下有垂直排列的数层色素细胞，每层细胞控制着特定的颜色。它们通过色素细胞的舒张和收缩，呈现出不同的颜色，这与电视机的彩色显示屏的原理相似。然而，事实上，变色龙的变色原理更为有趣。

2015年，瑞士日内瓦大学的学者发现，变色龙的变色秘密根本不在于色素，而是在于结构。在生物界，颜色的形成主要有两种方式，色素色与结构色。其中，色素色更为常见：动植物以某些化学物质吸收、反射某些波段的可见光。所以，色素色也叫化学色。而结构色，也被称为物理色，是一种由光的波长引发的光泽。很多蝴蝶翅膀的美丽颜色，便是因鳞片结构而呈现出的结构色。

科学家发现，变色龙的皮肤中有两层致密重叠的虹色细胞。这种细胞不单含有色素，亦含有无数的纳米晶体结构（也称光子晶体）。光子晶体的尺寸、形状和排列方式的改变，都会使变色龙的体色发生改变。变色龙则是通过放松、收紧皮肤，来控制这些晶体的排列结构，从而实现体色的改变。

变色龙的皮肤中含有黄色色素，当其体表的晶体反射短波长的光，如蓝光时，便会使黄色的色素色与蓝色的结构色相结合，形成绿色。当变色龙紧张时，它们就会主动控制晶体的疏密程度，使其排列变得更加松散。这样的结构就会反射出波长更长的色光。随着空隙的增大，其体表的结构色会次第由蓝变成绿、黄、橙、红，并叠加黄色，呈现出深绿、浅绿、紫、蓝、褐色等颜色。

目前，科学家正在根据变色龙如此神奇的变色机制，开展相关研究。或许不久的将来，会出现“一秒变装”“仿生吸热/隔热材料”等实用的高科技产品。让我们拭目以待吧。