本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），药明康德内容团队编辑，原文标题：《大熊猫为什么是黑白的？答案你一定想不到》，头图来自：视觉中国


要评选最受喜爱的动物，大熊猫一定名列前茅。无论是在动物园近距离观察大熊猫，还是在熊猫频道上窥视“滚滚”们的一举一动时，你有没有想过这样的问题：为什么它们的毛色是黑白相间的？在一项发表于《科学报告》的最新研究中，来自英国布里斯托大学、中国科学院动物研究所和芬兰于韦斯屈莱大学的研究团队给出一个出人意料的答案。



对于科学家来说，要解释大熊猫的颜色问题可并不容易。正如科学界对斑马黑白条纹的作用众说纷纭，对于大熊猫的黑白“配色”，之前的研究也提出了一系列候选猜想。一种理论认为，黑白色块是大熊猫的“指纹”：每只大熊猫的色块都是独一无二的，因此它们能通过颜色认出彼此。也有人认为，对比强烈的黑白色块能帮助大熊猫调节体温。


除此之外，更多的科学家怀疑大熊猫的颜色与躲避捕食者有关：一种假说是它们的黑白色块足够显眼，因此是一种警戒色，能帮助它们“吓走”捕食者；另一种观点则截然相反，认为这其实是它们的伪装，使得它们与环境融为一体。


这个猜想足够令人感到诧异：对于在树林中生存的动物，一般来说，伪装的方式是呈现出与背景相近的黄褐色。而大熊猫对比强烈的醒目色彩，怎么看都和伪装不沾边。


但不要忘了：大熊猫需要通过伪装躲避的，不是在围栏外近距离围观的人类，而是可能在远距离发现它们的天敌。


诚然，考虑到目前大熊猫的分布范围，与大熊猫栖息地重合并且能给它们造成威胁的动物并不多见。但在大熊猫的演化道路上，它们面临的天敌威胁一点都不少。从孟加拉虎、花豹这样的顶级捕食者，到豺这样体型偏小的食肉目动物，都有过捕食大熊猫（包括大熊猫幼崽）的记载。所以，要判断大熊猫黑白毛色的作用，真正的问题是：这些捕食者眼中的大熊猫，究竟是怎样的？


由于对这些特定食肉动物的研究有限，我们无法确切地知晓，这些捕食者眼中的世界是怎样的。好在，对于猫科动物和犬科动物整体的视觉模式，科学界已经有了充分的研究。因此，这些视觉模式可以作为替代方案，来模拟属于猫科或犬科的天敌眼中的大熊猫。


在这项研究中，研究团队分析的对象是15张于2007-2014年间，在陕西省佛坪自然保护区拍摄的大熊猫在野外活动的罕见照片。这些照片反映了不同的自然背景——从积雪覆盖的冬季到阳光充足的夏季，拍照地点距离大熊猫5~150米不等。


在计算机模拟中，当研究团队分别将这些照片呈现在猫科动物、犬科动物的视觉模式中时，他们发现，大熊猫的黑白色块在自然背景中并不醒目。相反，这两种颜色帮助它们与背景中的不同元素相融合：黑色的毛发与树干、阴影“融为一体”，白色与树叶以及冬季的雪地背景颜色相近。而岩石因光照不同而形成的阴阳面，更是分别与大熊猫的两种颜色相符。由于大熊猫生存的环境在不同季节中色调不同，因此黑白色块可以看作是对这种季节性变化的折衷。


猫科动物、犬科动物与人类眼中的大熊猫（图片来源：参考资料[1]）<br>
猫科动物、犬科动物与人类眼中的大熊猫（图片来源：参考资料[1]）


研究团队还意外地发现，大熊猫满地打滚沾上的泥，也能帮助它们获得额外的伪装效果。由此形成的浅褐色不仅与土地颜色相近，而且可以成为黑白之间的过渡色，使得黑白两色的转变看起来更加自然。


黑色与白色不仅各自与背景中的不同元素相近，当这两种颜色组合在一起时，还起到了另一种额外的伪装效果。


论文介绍称，这是一种名为“混隐色”的概念：一些动物的体色可以断裂成几个不同的部分，它们各自镶嵌在背景中，起到混淆捕食者的效果。在大熊猫的案例中，捕食者眼中的可能不是一只完整的大熊猫，而是几个深色和浅色的色块。在远距离时，这一点尤其明显。


研究模型也证实了这一点：在捕食者眼里，当距离超过55米时，大熊猫的轮廓将不再清晰。这项研究的通讯作者之一，英国布里斯托大学的Tim Caro教授表示：“之前我们在飞蛾（等昆虫）身上见过这种效应，但这种现象是首次在哺乳动物身上出现。”


到这里，对视觉模式的模拟向我们展示了大熊猫在天敌眼中不一样的一面。为了进一步确认大熊猫的伪装效果，研究团队比较了大熊猫与其他15个物种在各自背景中的色彩空间重叠程度。结果表明，大熊猫和传统的伪装高手相比也毫不逊色：它与背景的重叠度位于跳鼠和滨蟹这两种拥有伪装能力的动物之间。


大熊猫和其他动物伪装程度的对比（图片来源：参考资料[1]）<br>
大熊猫和其他动物伪装程度的对比（图片来源：参考资料[1]）


如果这项研究的结果得到进一步证实，它对于大熊猫的保护也有着重要意义。英国纽卡斯尔大学的视觉科学教授Jenny Read点评道：“理解动物伪装的意义在于，它可以帮助我们认识动物之间的正常交互，以及人类活动或其他的干扰会如何影响这些动物。”


参考资料

[1] Nokelainen, O., Scott-Samuel, N.E., Nie, Y. et al. The giant panda is cryptic. Sci Rep 11, 21287 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-00742-4

[2] Giant pandas’ distinctive black and white markings provide effective camouflage, study finds. Retrieved Oct 28, 2021 from https://www.eurekalert.org/news-releases/932725

[3] Giant panda's black and white coat works as excellent camouflage. Retrieved Oct 28, 2021 from https://www.newscientist.com/article/2295189-giant-pandas-black-and-white-coat-works-as-excellent-camouflage/


本文来自微信公众号：学术经纬（ID：Global_Academia），药明康德内容团队编辑