你是否曾在社交媒体上刷到过那只神奇的“川剧变脸鸟”？
视频中，小鸟脸部的羽毛能在短时间内变换多种颜色，被网友戏称为“川剧变脸大师”。但它的真实身份似乎扑朔迷离，物种名从“烟色饮蜜鸟”“颜色隐秘鸟”到“九头鸟” “好运鸟”，网传的拍摄地也从印度、中国福建武平到浙江丽水……这只小鸟的真实身份究竟是什么？它又为何拥有如此神奇的“变脸”能力？
鸟界“变脸大师”安氏蜂鸟 图片来源：央视新闻素材来源：鸟王大叔 Nice
其实，“川剧变脸鸟”的学名为 Calypte anna，中文名安氏蜂鸟，它是一种北美洲的特有鸟类，以长而直的喙、艳丽的颜色和空中悬停的“特技”而著称。至此，网络上流传的许多谣言已经不攻自破了——我们既不能在印度，也不会在中国拍到一只野生的安氏蜂鸟。
但为什么安氏蜂鸟的羽毛能像魔术师一般变换色彩？这背后并非魔法，而是大自然精心设计的科学奇迹。接下来，让我们一同探寻安氏蜂鸟的羽色密码，揭开化学与物理共同编织的绚丽世界。

安氏蜂鸟的羽色魔法：

从化学到物理的双重奥秘

鸟类是陆生脊椎动物中色彩极为丰富的物种，而蜂鸟科大部分鸟类更是“艳冠群芳”。说到这里，我们必须先了解一下鸟类的羽色魔法：鸟类的羽色通过色素沉积、结构色及两者的组合形成。

1

色素色

这主要归功于类胡萝卜素，这一色素的特殊之处在于它不能在鸟体内合成，而必须从饮食中获取[1][2]。看来，“吃啥补啥”这句老话用在鸟类羽毛颜色上还是有一定说服力的。
一项关于安氏蜂鸟的控制实验表明，换羽过程中更高蛋白质摄入量的蜂鸟羽色会更为鲜艳，即具有更高的饱和度[4]。同时，这也意味着安氏蜂鸟羽色越鲜艳，越能展示出自己较强的获取食物能力，从而为自己在争取配偶的竞争中夺得优势。

2

结构色

这是一种来自阳光的颜色，时间追溯到 1666 年，科学巨匠牛顿进行了色散实验，发现看上去颜色单一的太阳光实际上由七种颜色组成。蜂鸟变脸的秘密便藏在这里：
它们的彩虹色羽毛实际上是由一组扁平的色素细胞器（以及充满空气的小泡）散射光线呈现出来的[5]。这一颜色还会因为羽枝和羽小枝的排列方式的不同而呈现差别[6]，一项关于星额蜂鸟属几种鸟类的研究证实了这一点。
图（a）参考文献[6]
什么是羽枝和羽小枝呢？ 
羽毛由羽轴和两侧的羽片组成，羽片则由一系列斜行排列的羽枝组成，羽枝上又斜生彼此平行的羽小枝。还不够清楚？请下楼捡一片落羽杉的叶片观察下，那是一个没有羽小枝的“羽毛”。
玩过三棱镜的都知道，只有在特定角度才会照射出阳光的七彩颜色，不同角度着生的羽小枝就像是不同角度摆放的三棱镜，呈现出的颜色自然会有差异。 
A:红嘴蓝鹊（Urocissa erythroryncha）的羽毛；B:白鹇（Lophura nycthemera）的羽毛。图片来源：作者拍摄 C：家鸡的羽小枝；D-E:羽毛的结构示意图。图片来源：毛雯婧改自 Marshall,1960
也因此，网传视频中的“川剧变脸鸟”会快速变换颜色。不过，这并非蜂鸟的专属技能，其它许多种鸟也有相似的技能。例如东蓝鸲，同样会通过羽毛对紫外光的散射而呈现出亮蓝色[3]。
雄性东蓝鸲羽毛结构示意图 图片来源：参考文献[3]
总而言之，这是一场鸟类“填饱肚子”之后的“光魔法”。绚丽的羽色既依赖于生长发育过程中的能量获取，又需要微观层面上的物理魔法。
那么，如此艳丽的羽毛，雌雄之间有别吗？
如果询问这只安氏蜂鸟的性别，我们可能会联想到色彩艳丽的绿孔雀为雄性，因而认为它也是雄性。的确，这个答案有极高的概率是正确的。因为鸟类羽毛普遍存在性别二态性，即雄性的羽毛相对于雌性更为艳丽。但对蜂鸟而言，这并非一个百分百准确的答案，科学家们在 25%的蜂鸟物种中发现过雌性限制多态性（Female-limited polymorphism），即雌性动物表现出雄性动物的色彩现象。所以说，自然界并非千篇一律，它时常会给你意想不到的惊喜！

叉尾太阳鸟 or 蜂鸟？

对本土鸟类的“识别盲区”

我们有自己的本土“蜂鸟”吗？在生活中，有些人会把太阳鸟属鸟类，尤其是叉尾太阳鸟（Aethopyga christinae）认成蜂鸟。这是因为它们与蜂鸟之间有一定相似性，同样体型小巧、可悬停并以花蜜为食。但叉尾太阳鸟并非蜂鸟。蜂鸟隶属雨燕目而叉尾太阳鸟是雀形目鸟类，这是两个八竿子打不着的远房亲戚，前者分布在美洲地区而后者则广泛分布在东亚。尤其是总被认错的叉尾太阳鸟在城市公园中就能时常能见到它们的踪迹。希望下次遇到这种可爱的小鸟，你可以正确地叫出它自己的名字——叉尾太阳鸟。
叉尾太阳鸟 图片来源：作者摄于重庆黔江
蓝喉太阳鸟（Aethopyga gouldiae）图片来源：作者摄于湖北咸丰二仙岩保护区

关注本土鸟类，掌握“查鸟大法”

“人靠衣装，马靠鞍装，鸟靠羽装。”鸟类的羽色具有多种功能，包括保护、伪装、择偶以及识别等。其羽色的演化在理解生物的适应性变异中至关重要，当然，这个复杂的命题由专业领域的科学家来解答。对广大群众来说，我们应该如何去阅读鸟类羽色演化诗篇上的“本土章节”呢？
遇到一些似乎很神奇的鸟类时，我们可以查询它的分布。查询时，既可以用它的中文名去查询，也可以用学名去查询。如果查无此鸟，大概率是输入了错误的物种名。因此，我们还需要对鸟类的命名有基本的了解。
以这只安氏蜂鸟为例，网络上流传的“烟色饮蜜鸟”“颜色隐秘鸟”等名字并不专业，它的中文名叫安氏蜂鸟，学名为 Calypte anna（注意！学名是一个拉丁化的词汇而非英文名），它的英文名是 Anna's Hummingbird。
值得一提的是，所有生物的学名都是由两个拉丁语或拉丁化的词汇组成：“属名（首字母大写）+种加词（小写）”，如叉尾太阳鸟的学名—— Aethopyga christinae，其中 Aethopyga 是属名，christinae 是种加词。
如果你掌握了查询鸟类分布的方法，就意味着你找到了从对鸟类“脸盲”到“慧眼识鸟”的关键啦！
就像在小鸟“变脸”的谣言里，有众多真相等待我们慢慢发掘，那些在林间闪现的绿尾虹雉、在枝头跃动的太阳鸟等鸟类和蜂鸟一样，用各种身体部位述说着演化的奇迹，静候我们去知悉。所以，你准备好翻开本土物种的篇章了吗？

参考文献

[1]高广琦,左永春,白春玲,等. 鸟类羽毛色素的合成机理与调控机制_高广琦[J]. 动物学杂志, 2016, 51(02): 323-335.

[2]薛泊宁,张雁云,董路. 基于类胡萝卜素着色的鸟类羽色多样性形成机制_薛泊宁[J]. 生物多样性, 2021, 29(06): 843-854.

[3]王建梅,刘贺贺,马盛超,等. 鸟类羽色性别二态性形成机制研究进展_王建梅[J]. 遗传, 2022, 44(06): 491-500. anna[J]. Journal of Experimental Biology, 215(16): 2742-2750.

[4]MEADOWS M G, ROUDYBUSH T E, MCGRAW K J. 2012. Dietary protein level affects iridescent coloration in Anna’s hummingbirds, Calypte anna[J]. Journal of Experimental Biology, 215(16): 2742-2750.

[5]D’ALBA L, MEADOWS M, MAIA R, 等. 2021. Morphogenesis of Iridescent Feathers in Anna’s Hummingbird Calypte anna[J]. Integrative and Comparative Biology, 61(4): 1502-1510.

[6]GIRALDO M, SOSA J, STAVENGA D. 2021. Feather iridescence ofCoeligenahummingbird species varies due to differently organized barbs and barbules[J]. Biology Letters, 17(8): 20210190.

[7]Farr C M, Middleton J. Nest success by a female Black-chinned Hummingbird (Archilochus alexandri) with male-like plumage[J]. WESTERN NORTH AMERICAN NATURALIST, 2023, 83(2):264-268.

策划制作

出品丨科普中国

作者丨张应超 生态学硕士

监制丨中国科普博览

责编丨一诺

审校丨徐来、林林

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