“火烈鸟为什么是红的？”相信很多人小时候都曾在动物园的火烈鸟池边对着父母发出过这样的灵魂拷问。
“因为它们吃的东西里面含有红色的虾青素”，这可能是最为被大家所熟知和接受的“答案”。但个答案能拿一百分吗？带着这个疑问，让我们来一探究竟吧！
“火烈鸟”泛指红鹳科的各种大型水鸟。图为动物园里的美洲红鹳。图片：葛致远
和自然界中许多红色生物一样，红色通常是色素色的表现，火烈鸟的红色正是源于一类叫做类胡萝卜素的天然色素。
目前世界上已知的类胡萝卜素超过1000种，由于分子结构的差异而呈现出从黄到红的不同颜色——简单来说，一种类胡萝卜素的共轭双键链（单双键交替的结构）越长，它的颜色就越偏红。
相较于β-隐黄素（左），虾青素（右）的共轭双键链更长，它的颜色也更红。图片：GE et al. / Carbohydrate
红色类胡萝卜素中鼎鼎大名的当属虾青素，三文鱼肉那令人垂涎的红色，虾蟹煮熟后的诱人红色都是虾青素的杰作。
而火烈鸟，科学家确实在它们的羽毛和皮肤组织中发现了虾青素（astaxanthin），但是！同时被发现的红色类胡萝卜素（后面简称红色素）还有金盏花红素（adonirubin）、角黄素（canthaxanthin）和芬妮黄酮（Phoenicopterone，只在红鹳属的3种火烈鸟中有被发现）。
角黄素粉末。不要被它的名字误导，它并不是黄色的。图片：taiwan-healthcare.org
虽然虾青素并非火烈鸟体内唯一存在的红色素，但如果它的含量占主导地位，那我们依然可以认为决定火烈鸟红色的关键因素是虾青素。
然而，这个假设再次被事实无情地驳回了。
科学家对火烈鸟体内的类胡萝卜素进行定量分析后发现，虽然不同火烈鸟体内含有的红色素成分以及含量比例都存在一定差异，但只有在美洲红鹳的腿部皮肤中，虾青素的含量是占主导地位的。而在其他羽毛和组织样本中，占比最高的无一例外都是角黄素，虾青素的含量只能排在第二或者第三的位置，且绝对含量与第一名的角黄素相去甚远。
图片：Amat & Rendon / Flamingos. Behavior, Biology, and Relationship with Humans (2017)
在六种火烈鸟的羽毛和足部中检测到的红色类胡萝卜素情况（*号代表无数据）。
已知脊椎动物中，并不存在可以自我生产类胡萝卜素的生物，所以食物成了获取它们的唯一来源。
以滤食为主的火烈鸟，天生长着一张奇特的、可以从水中筛滤诸如藻类、小型水生甲壳动物等浮游生物的喙，而这些食物中恰恰富含包括角黄素、虾青素在内的多种红色类胡萝卜素。科学家也在对于美洲红鹳的研究中证实，当停止投喂带有类胡萝卜素的食物6个月后，火烈鸟血液中的类胡萝卜素水平下降了接近九成！
红鹳属火烈鸟的喙部特写。图片：Zweers et al. / Journal of Avian Biology (1995)；标注：葛致远
但科学家们还发现，火烈鸟体内的红色素并非完全来自于它们的食物！因为当科学家在它们的食物中重新添加β-胡萝卜素（一种常见的食源性类胡萝卜素）后，不仅血液中的β-胡萝卜素水平开始逐渐恢复，同时还检测到了诸如角黄素这样的红色素的增加——说明火烈鸟可以通过体内的生物化学反应，将其他类胡萝卜素转化成它们所需的红色素。
所以综上所述，火烈鸟具有漂亮的红色是因为它累积了大量诸如角黄素、虾青素这样的红色类胡萝卜素，而这些红色素有的是直接从食物中获得的，有的则是在体内通过转化其他类胡萝卜素产生的。
刚出生的火烈鸟体内只有黑色素，不含红色类胡萝卜素，这和它们还不具备像父母那样的滤食性喙有很大关系。而随着它们慢慢长大，喙进一步发育成形，它们体内的黑色素会逐渐被红色素所替代。一只大红鹳大约需要4~6年时间，才能长成父母那样的成年羽色。
红鹳属的大红鹳和它的雏鸟。图片：Wikicommons
红色类胡萝卜素在生物体内的作用有许多，例如它有很强的抗氧化性，可以中和自由基，帮助抵抗阳光中紫外线可能对细胞造成的伤害。
这也许就是为什么生活在高海拔地区的安第斯火烈鸟和詹姆斯火烈鸟体内的类胡萝卜素含量，要远远高于生活在低海拔地区的另外四种火烈鸟。
安第斯火烈鸟。Diego Delso / Wikimedia
至于“火烈鸟父母最伟大，为了孩子呕心沥血”这种说法，则源于火烈鸟会给雏鸟喂食一种有如鲜血的鸟乳（crop milk）。而造成这血色外观的，正是鸟乳中的角黄素。
但有意思的是，雏鸟并未因此而变红。科学家曾对一只16天大的雏鸟进行解剖，但并没有找到太多角黄素的痕迹。之后对其它雏鸟的研究也给出了类似的结果。
对此科学家认为，这些角黄素可能被正处在快速生长期、代谢旺盛的雏鸟用在了装饰体色以外的其他地方，但究竟发生了什么还有待进一步研究。
这不是磕破头流的血，而是兜不住的红色鸟乳。图片：A Broken Red Pen / YouTube
除了在羽毛中积蓄红色素，繁殖季节火烈鸟还会从尾脂腺分泌红色素，然后将它涂抹在羽毛上，让自己看上去更红艳夺目。
科学家发现，让自己看上去得更红，似乎使它们更容易受到异性青睐。这红色就仿佛是个强烈的信号，告诉对方自己就是整片湖上最靓的那个崽，为求偶时选择伴侣提供了重要的参考信息。
本文是物种日历特约稿件，来自物种日历作者@葛致远。
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