大自然有各種引人注目的色彩，但所有這些美麗並不是為了我們的享受而進化的。往往是信號，通常幫助動物求偶或警告掠食者。
然而這些引人注目的顏色的起源尚不清楚。在地球上的人能夠看到顏色之前，植物是否就開始結出鮮豔的水果和花朵了？這是否讓一些動物得以進化尋找食物——並最終進化出自己的戲劇性顏色？
或者色覺是先出現的，只有在能看到顏色的動物出現之後，植物和動物才進化出鮮豔的顏色？
在一項新的研究中，美國研究人員揭示了過去一億年來動物顏色信號的“爆炸”，並對這種進化創新的時間和可能的觸發因素提出了新的見解。
“我們想知道明亮的顏色何時進化以及這種顏色的目的是什麼。這就是我們進行這項研究的主要原因。”說合著者扎卡里·埃伯特 (Zachary Emberts) 是俄克拉荷馬州立大學的綜合生物學家。
恩伯特和主要作者約翰·維恩斯（亞利桑那大學的進化生態學家）分析了有關植物和動物使用的顏色信號的文獻。
研究人員指出，考慮到顏色信號對視力的依賴，植物中顯眼的顏色幾乎肯定是在動物的選擇壓力下進化而來的。植物使用兩種主要類型的顏色信號： 彩色水果吸引食果動物，而絢麗的花朵。
動物以多種方式使用顏色，包括偽裝和熱量調節，但它們更顯眼的顏色往往傳達兩個基本信息之一：“檢查我”或“別管我”。
一些動物利用顏色信號來給同種的潛在配偶留下深刻印象，而更多的動物則利用它們的華麗來實施一種稱為“顏色信號”的策略。警戒主義，其中顯眼的顏色、堅韌或其他品質。
根據統計分析，Wiens 和 Emberts 得出結論，動物的色覺首先出現，在植物開始產生色彩繽紛的水果和花朵之前已經進化了 1 億多年。
研究表明，色覺最早出現於大約 5 億年前，顯然是在古代節肢動物和脊椎動物中獨立進化的。
維恩斯和埃伯特報告說，第一批看到顏色的脊椎動物可能生活在海洋棲息地，但節肢動物的色覺是從哪裡產生的還不清楚。
在植物或動物中顏色信號出現之前，目前還不清楚色覺在進化上帶來了什麼好處。
感知顏色可以幫助動物從視覺上審視物體、巢穴或食物。甚至在鮮豔的水果和花朵出現之前，色覺就可能有助於區分綠色和棕色葉子等物體。
不管怎樣，植物王國花了一段時間才獲得資本。據報導，第一個發出顏色信號的水果是在大約 3 億年前進化出來的，引人注目的花朵顏色直到大約 2 億年前才出現。
維恩斯和埃伯特表示，動物最近開始使用顏色信號，從警告警告開始。
他們的分析表明大約 1.5 億年前，隨後是性色彩信號，它在大約 1 億年前才首次出現——大約在色覺出現後 4 億年。
然而，從那時起，動物的顏色信號引起了進化的共鳴。
維恩斯說：“在過去的一億年裡，警告和性色彩信號都出現了戲劇性的爆發。”說。
無論最終引發顏色信號爆炸的因素是什麼仍然是個謎，但維恩斯和埃伯特確定了可能推動這一趨勢的三個動物群體。射線鰭魚幫助開拓了海洋棲息地的顏色信號，而鳥類和蜥蜴則在陸地上引領了這一潮流。
與性信號相比，警示性的顏色和標記是一種更古老、更普遍的顏色信號形式。
“警告信號的傳播範圍至少是原來的五倍。這就是總體模式，”維恩斯說。
除了進化得更早之外，動物警告信號也可能比性信號更常見，因為它們對更廣泛的物種來說是實用的。
動物本身並不需要具有色覺來以其鮮豔的色彩嚇唬捕食者——只要捕食者能夠看到它們即可。研究人員指出，一些具有警告色的物種甚至沒有發育良好的眼睛。
另一方面，性信號需要更先進的視覺，因為發送者和接收者來自同一物種。這可能就是為什麼這些信號通常僅限於脊椎動物和節肢動物。
這項研究有助於繪製動物色覺和信號傳導的進化史，但我們對這些現像還有很多東西需要了解——包括是什麼驅動了不同動物色覺的變化。
“未來，研究是什麼驅動動物看到紅色或藍色等特定顏色的能力會更有趣，”Emberts說。
該研究發表於生物學評論。
