在19世纪记录世界生物多样性旅行的著作中，查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士等欧洲博物学家对他们在热带遇到的动植物的样貌印象深刻。
“他们观察到的新生物，至少在他们看来，颜色极其丰富多样，”英格兰谢菲尔德大学的进化生物学家克里斯托弗·库尼说。
他们的评论在科学家中引发了一个有争议的观点：生活在赤道附近的动植物比生活在高纬度地区的动植物颜色更鲜艳。但库尼及其同事的一份新报告表明，至少对于歌鸟来说，这种模式是真的。
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研究人员检查了来自世界各地的4500多种鸟类，发现生活在北回归线和南回归线之间的区域繁殖的成年鸟类比来自其他地区的鸟类拥有更令人印象深刻的色彩多样性。研究小组于4月4日在《自然生态学与进化》杂志上报告说，这些发现暗示了几种可能导致这种趋势的气候和社会压力。
“他们很出色地捕捉到了全球范围内正在发生的事情……并令人信服地证明了这一由来已久的观点得到了充分支持，”康奈尔大学鸟类学家埃利奥特·米勒说，他没有参与这项研究。
库尼说，达尔文及其同僚提出的色彩梯度“笼罩在不确定性之中”，原因有几个。他和他的合作者在新论文中写道，大多数先前的研究都集中在有限的地理区域，并使用了主观的色彩度量方法。
为了解决颜色随纬度如何变化的问题，该团队分析了4527种鸣禽——约占已知鸟类物种的60%，通常被称为歌鸟或栖息鸟——它们分布在从极地到热带的 every habitat。研究人员在可见光和对鸟类可见的紫外线下，从三个不同角度拍摄了特灵自然历史博物馆雄雌标本的羽毛。然后，他们使用计算机算法来识别身体上1500个点的色素。库尼说：“我们希望生成对鸟类本身有意义的色彩度量。”
米勒指出，包含紫外线分析使研究更加完整。“他们可以通过这种方式更好地描述鸟类能看到什么，而不仅仅是我们看到什么，”他说。
然后，库尼及其团队测量了每只鸟羽毛中不同色调的数量，并得出结论，赤道附近的雄雌鸟类平均来说确实比温带地区的近亲颜色更鲜艳。他们估计，从极地到热带，色彩度增加了约20%到30%。
研究人员检查的最色彩鲜艳的物种是天堂唐加拉雀，这是一种生活在亚马逊的小型歌鸟，其羽毛是鲜艳的蓝色、绿色、红色和黑色的混合体。库尼说，相比之下，许多高纬度地区的鸟类“单调乏味”。
“总体趋势存在例外，”他补充道。“并非所有热带以外的鸟类都不鲜艳，这不是一个硬性规定。”美国有许多色彩鲜艳的鸟类，包括彩绘鹀和美国红start。
这些色彩鲜艳的鸟类栖息的生境类型可能有助于解释它们为何进化出鲜艳的展示。库尼及其同事观察到，标本倾向于在温暖、潮湿的环境和黑暗、封闭的森林中颜色更鲜艳。库尼说：“这些条件确实也存在于热带地区之外，并且可能解释了为什么像美国东部……这样的地方也有非常色彩鲜艳的物种。”
生活在茂密森林地区的鸟类可能需要明亮、华丽的羽毛，以便在昏暗的林下环境中吸引同种成员的注意。此外，食物在热带雨林等湿润、茂盛的地方通常比在苔原和其他严酷景观中更丰富。“这些环境中有更多的能量可供生物体投入到炫耀性特征中，”库尼说。一些物种也可能从热带地区比高纬度地区更容易获得的浆果和花蜜中获得眼球吸引人的色素。
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研究人员还注意到，色彩鲜艳度似乎与栖息地的歌鸟多样性相关。库尼说，在更拥挤的区域，物种可能进化得更明亮，以便潜在的配偶和竞争对手能够区分它们与邻居。
尽管如此，他强调，还需要进一步的研究来探索他和他的团队记录下的模式。库尼说：“关于促进色彩鲜艳度的确切生态和进化力量，还有很多需要学习的。”
另一个悬而未决的问题是，歌鸟是否只是热带生命更色彩鲜艳的一个例子。“[早期博物学家]谈论的不仅是鸟类，还有植物、昆虫和鱼类等其他事物，”库尼说。“这还有待观察，看看这是否是一种适用于所有类型生物的普遍现象，但我怀疑确实如此。”
