中美洲和南美洲的毒蛙展示了动物王国中最迷人的色彩。有些物种是钴蓝色或靛蓝色；有些是黄色、金色、草莓粉色，或是鲜艳的停车信号灯红色，并带有背部条纹。
虽然这些色彩令人惊叹，但实际上，这些颜色是向潜在捕食者发出的警告信号：吃我，我会让你中毒。
这些生物和其他动物是如何进化出恰好足够鲜艳以发出其毒性防御信号，但又不足以让它们容易被捕食者捕食的，这长期以来一直是科学家们研究的灰色地带。
现在，发表在《科学》杂志上的一项新研究可能解释了这一现象。
“我们知道进化可以解释我们看到的特征，但了解我们如何从一个地方走到另一个地方的机制，确实能更深入地理解自然，”卡尔顿大学的研究员、本研究的通讯作者之一 Karl Loeffler-Henry 说。
一种常见的生存策略
通过鲜艳的色彩向捕食者发出信号表明自己有毒、致命或仅仅是“不是零食”，这种现象被称为警戒色。
这种现象在各种色彩鲜艳的两栖动物、爬行动物、昆虫和其他小动物中广泛存在。
这种特征也独立地进化到了具有化学防御能力的各种动物谱系中。因此，这显然是进化生存史上的一个便利的“绝活”。
但进化科学家们长期以来一直对动物如何进化出如此耀眼的色彩，而又不首先暴露自己给捕食者感到困惑。
脆弱猎物的悖论
进化发生在随机的基因突变使得物种中的某些动物更容易生存和繁殖时。
据推测，这种鲜艳色彩模式的变异，对于发生突变的第一个个体来说，会构成一个困境。
这是因为，起初，捕食者并不知道鲜艳的颜色意味着有毒，因此会吃掉——然后生病——这些容易被发现的、带有彩色突变的少数物种成员。
理论上，这使得警戒色先驱几乎不可能将它们的基因传给后代，从而让突变在种群中扎根。
Loeffler-Henry 说：“这是一种悖论式的‘鸡生蛋还是蛋生鸡’的困境，因为猎物需要被捕食者采样，捕食者才能学会将颜色与毒性防御联系起来。但当捕食者采样这些个体时，这对个体来说是致命的。”
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来自 1,100 种彩色物种的数据
为了弄清这个悖论，Loeffler-Henry 的团队仔细研究了 1,100 种青蛙、蠑螈和娃娃鱼的家谱数据，并将它们分为五类。
在光谱的一端是那些拥有鲜艳的蓝色、黄色和红色，使它们与众不同的生物。这个群体，即显眼的群体，包括像各种不同颜色的箭毒蛙这样的标志性物种。
在光谱的另一端：那些完美融入周围环境的 the amphibians。
它们被涂上了不起眼的绿色、棕色和灰色，以隐蔽的方式融入它们的栖息地。想想越南苔藓蛙（*Theloderma corticale*），它看起来就像真的覆盖着苔藓一样。
在这两极之间，科学家们将顶部有伪装色、底部有鲜艳色彩的两栖动物置于不同程度——有些有明亮的腹部，有些有色彩鲜艳的下肢，有些两者兼有。这些通常只在试图防御捕食者时才会展示它们戏剧性的一面。
香港瘌螈（*Paramesotriton hongkongensis*）属于这一类，因为它的背部是棕色的，腹部是斑驳的橙色。黑黄色的行进蟾蜍（*Melanophryniscus stelzneri*）也属于这一类，它的背部是黑色的，腹部是斑驳的鲜红色。
模拟不同的可能性
Loeffler-Henry 的团队使用了九种不同的计算机模型来测试显眼警戒色群体中的青蛙、蠑螈和娃娃鱼可能采取的进化路线。
最终，研究人员意识到它们都遵循着相似的模式。
警戒色两栖动物几乎总是从光谱中间的物种进化而来，即那些颜色在危险时才暴露出来的物种。
Loeffler-Henry 说：“我们发现，从伪装到警戒色的转变很少是直接的。”
相反，中间的隐藏信号阶段似乎在大多数情况下促进了这种转变。
不同的环境优势
当然，这并不意味着所有物种都会进化成超级有毒和超级鲜艳。
根据环境的不同，成为伪装物种、使用隐藏信号的物种——或者成为完全鲜艳并具有警戒色的物种，都具有独特的优势。
Loeffler-Henry 指出，许多有毒两栖动物仍然在伪装。
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其他理论
也曾提出过其他理论来解决这些色彩鲜艳的两栖动物的悖论。
其中一个理论认为，捕食者可能最初会对捕食新奇的猎物感到警惕。
另一个理论认为，捕食者可以通过社会学习相互传递有关鲜艳颜色代表危险的信息。
但这项新理论提出了一个机制，该机制很可能在各种猎物群体和广泛的捕食者中，在抗捕食者防御的进化中发挥作用，布拉格查尔斯大学的动物学教授 Alice Exnerová 表示，她没有参与这项新研究。
应用于两栖动物以外的领域
Exnerová 说：“很有可能，这个过程 [拥有隐藏颜色] 在两栖动物以外的其他动物群体的警告色进化中发挥了重要作用。”
例如，有鱼类、飞蛾、螳螂和蚱蜢具有隐藏的警告色模式，它们位于显眼-伪装光谱的中间。
为了测试这种进化技巧在动物界中的普遍性，对这些动物进行更多研究可能会揭示出色彩斑斓的结果。
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