Varför finns det inga gröna däggdjur?

Färgen grön förknippas vanligtvis med naturbegreppet: växternas blad är gröna, liksom många djur, inklusive olika typer av insekter, blötdjur, ryggradsdjur, särskilt fiskar, groddjur, reptiler och fåglar. Men däggdjur, den klass av ryggradsdjur som också inkluderar människor, är inte gröna: en egenhet som med tiden har väckt nyfikenhet hos läsare av populärvetenskapliga tidskrifter och besökare på onlineforum.

På frågan ”Varför finns det inga gröna däggdjur?” Det kan inte besvaras entydigt. Frågan kan ses ur olika synvinklar: synvinkeln att tänka på de evolutionära fördelarna med att ha hår eller hud av en färg snarare än en annan, och synvinkeln på hårets fysiska egenskaper, som är en av egenskaperna som skiljer däggdjur från andra djur.

Färgerna på djurs exteriör, oavsett om det är bar hud, fjäll, fjädrar eller hår, kan bero på två olika fysiska mekanismer. ”En av dem är närvaron av pigment inuti cellerna”, förklarar Adriano Martinoli, en expert på däggdjurszoolog och professor vid University of Insubria, och medförfattare till podcasten post På främmande arter Nära och fjärran. Färgämnen är färgade ämnen som bestämmer tygets färg. ”Färgen på pigment i vissa celler kan blandas, inte fysiskt utan visuellt, med pigment i andra celler, vilket ger nya färger.”

Klorofyll är ett grönt pigment, ämnet i bladcellerna som absorberar en del av solens energi som driver växter. På hösten, när ljustimmar minskar, blir de klorofyllhaltiga cellerna i många växter mindre levande och klorofyllets fotosyntes minskar gradvis: som ett resultat ändras lövens färg, eftersom andra ämnen, som tidigare skymts av klorofyllets gröna färg, bli synliga. Till exempel har karotenoider varma färger som sträcker sig från rött till gult. Pigmenten som finns i mänsklig hud (liksom i hår) är melanin: färgen varierar beroende på mängden och typen av dessa ämnen, och faktorer som påverkas av gener och exponering för solljus.

Men ett djurs färg kan också vara resultatet av något mer komplext, nämligen en ”fysisk mikrostruktur på ytan som reflekterar ljus på ett visst sätt”, förklarar Martinoli. ”Till exempel orsakas färgningen av pungen hos många primater under reproduktionsperioden inte av pigment, utan av ljusreflektion. Faktum är att i cellerna i överhuden finns det mikroskopiska strukturer som genom att reflektera ljus gör att ytan av huden visas en viss färg, vilket är Egentligen är det inte så.

Detta är fallet för lämlarna, apor som lever i centrala västra Afrika och är kända för de ljusa färgerna på sina ansikten, rött och blått. Den röda färgen beror på hemoglobin, ett rödfärgat protein som finns i blodet (och därför ett pigment), medan den blå färgen har ett annat ursprung. Blå pigment är mycket sällsynta i naturen, och i fallet med mandriller produceras den blå färgen genom hur de är arrangerade Kollagenfibrer I deras hud (kollagen är i sig ett protein). Det är en mekanism som också påverkar färgerna på fjädrarna hos många färgglada fåglar: de innehåller inga färgpigment, så mycket att om du tittar på dem förstorade i mikroskop ser du dem som vita och bruna.

Det fysiska fenomenet som är ansvarigt för dessa färger liknar varför daghimlen ser blå ut.

Solljus är elektromagnetisk strålning och består av vågor med olika frekvenser. Var och en motsvarar en annan färg, i ett spektrum som sträcker sig från rött till lila, till orange, gult, grönt och blått. När ljus passerar genom atmosfären sprids det inte ut på samma sätt: ljus som motsvarar högre frekvenser sprids ut mer på grund av hur molekylerna i atmosfären är sammansatta, så vi ser en blå himmel eftersom ljuset i den reflekteras och det som kommer till oss är i huvudsak av den färgen. Lila motsvarar också hög frekvens men solen avger mer blått ljus än lila.

Något liknande händer med fjädrar på fåglar eller med huden på vissa djur: i det senare fallet har kollagenets mikrostruktur något med det att göra.

Hårets fysiska struktur, som i huvudsak är okomplicerade tuber av keratin, tillåter inte att denna typ av effekt produceras, till skillnad från mer komplexa fågelfjädrar. När det gäller pigment så innehåller de bara olika typer av melanin, som ger färger från gult till mörkbrunt. Till exempel ger feomelanin nyanser mellan gult och rödaktigt medan eumelanin står för den mörkbruna färgen som i vissa fall närmar sig svart. Om hårstråna är vita betyder det att de inte innehåller färgämnen, och grått hår orsakas av en blandning av svart och vitt. Den röda färgen på vissa däggdjurs päls skiljer sig dock från den ljusare färgen i fjädrarna hos vissa fåglar, vilket istället beror på en typ av pigment som däggdjur inte innehåller: karotenoider.

– Läs också: Varför blir håret vitt?

Till detta tänkande som är nära knutet till fysiken kan vi lägga till tänkande om de evolutionära fördelarna som är förknippade med färg, baserat på vad vi vet om däggdjurens historia. Däggdjur härstammar från en reptilförfädersgrupp, liksom fåglar. Som Martinoli förklarar kan denna grupp redan ha saknat förmågan att producera vissa pigment, så de gick inte i arv. Eller så kanske förmågan fanns men gick förlorad under evolutionen eftersom den inte var användbar, det vill säga att den inte gav adaptiva fördelar.

Faktum är att däggdjur ursprungligen ockuperade en ”biologisk nisch”: i en värld där reptiler var de mest utbredda dominerande djuren på jorden, levde däggdjur i de få sammanhang som förblev fria. De var mest små eller mycket små djur som var aktiva under natten. Av denna anledning behövde de förmodligen inte ett flashigt utseende och ljusa färger, samt förbättrad syn: lukt och hörsel var viktigare än sinnena.

Det finns också en annan aspekt, som är att de flesta däggdjur har svart och vitt dikromatisk syn. Förekomsten av färger var inte fördelaktigt för parningen, vilket istället sker för många fågelarter där hanar också lockar honor på grund av kvaliteten på deras fjädrar.

Primaternas (och därmed däggdjurens) gynnsamma färger förklaras av själva primaternas egenhet. ”På grund av tillfälliga fall av ögonmutationer är primater ett undantag och har trikromatisk syn, vilket betyder att de ser färger”, fortsätter Martinoli. ”Denna färgseende verkar ha varit nyckeln till framgång bland primaternas förfäder, eftersom det gjorde det möjligt för dem att skilja mellan mogna frukter mycket väl.” Det skulle ha varit en stor evolutionär fördel.

– Läs också: Nattlivet räddade däggdjur från dinosaurier

När det gäller kamouflage, det vill säga förmågan att smälta in i miljön, passar många små däggdjurs nära-bruna färger att stå på marken och i buskar. Även päls som kan verka bländande för oss, som tigerpäls, är det faktiskt Lämplig För kamouflage om du vill gömma dig från djur (byte i detta fall) Som har dikromatisk syn.

Men på sätt och vis finns det däggdjur med grön päls, även om det inte är päls Korrekt grön. De är sengångare, djur kända för sina långsamma rörelser. De lever i träd i vissa regioner i Central- och Sydamerika: Alger växer på deras hår Som fotosyntetiserar, så de är gröna och ger denna nyans till sengångarens päls. Forskare tror att närvaron av alger är fördelaktig: eftersom det gör att de kan kamouflera sig bättre bland trädens löv och gömma sig från rovdjur, och eftersom de är en extra källa till mat.

– Läs också: Varför är sengångare så långsamma?