圣诞节是外来节日，但由于各种因素，国内可以接触到的圣诞节因素正在增加。
除了最典型的圣诞树和圣诞老人之外，还有一个出场率越来越高的角色：红鼻子驯鹿鲁道夫（Rudolph the Red-Nosed Reindeer）。鲁道夫是一只小鹿，诞生于1939年罗伯特·梅（Robert L. May）的童话故事里。故事说，小鲁道夫因为长了一只发光的红色鼻子而遭到其他驯鹿的嘲笑，也没鹿和他一起玩。但有一年圣诞前夜，起了大雾，圣诞老人看到了鲁道夫的红鼻子，于是请他作为驯鹿领队照亮道路，从此得到了其他驯鹿的爱戴。
当然这个故事今天看起来可能政治上会有点奇怪——这里暂不去讨论。我们关心的，是这个更奇怪的发光红鼻子。
光学：红鼻子在平安夜有多好用？
达特茅斯大学人类学教授纳撒尼尔·多米尼（Nathaniel J. Dominy）在一篇新发表的论文中讨论了红鼻子的光学效果[2]。
按照传统，圣诞老人的鹿是驯鹿，最典型的特征是有看起来奇怪的珊瑚状角，也不是树枝状但也没有连成一大片。北极驯鹿（Rangifer tarandus tarandus）的视力比人类在短波段更好，能看到紫外线，这对生活在高纬度地区非常好用——因为这里太阳常年高度很低，阳光要走更远的距离才能抵达地面，因此遭受了严重散射，带来大量蓝光和紫外光。而且，驯鹿眼睛里用来反光的“照膜”，到了冬天也会从金黄色变成深蓝色——可能是为了进一步增强视力[5]。
真正的驯鹿，英国叫Reindeer，美国叫Caribou，但圣诞老人的驯鹿一般都还是用Reindeer。注意是驯鹿，不是麋鹿也不是别的什么鹿。图片来源：www.mnh.
左边是冬天，右边是夏天。光泽来自于反光的照膜（tapetum lucidum）。图片来源：Glen Jeffery
但这都是正常的冬天。要是起雾了，蓝光反而最容易被雾气挡住。此时圣诞老人的驯鹿靠自然光就会很难看见东西，跑都难跑，别提飞了。
这时候鲁道夫就派上用场了：红光是最容易穿透雾气的光，这是交通灯用红色作为停止信号的一个重要原因。虽然我们无法直接测量它鼻子的波长，但故事里描述了一个良好的近似物：同为圣诞节装饰的冬青（Ilex aquifolium）所结的红果子。它的红光差不多正好是哺乳动物能看到的红色的上限——因此，鲁道夫鼻子作为照明灯，正好。
Richard M. Scarry的插图表明，鲁道夫的鼻子和冬青果子的红色一致。图片来源：Nathaniel J. Dominy
这张拍摄于德国魏玛的延时叠加照片，不严格但有趣地展现了不同色光在雾中的穿透力差异。摄影：Lucas Zimmermann
生理：红鼻子是怎么显红的？
其实罗伯特·梅提交他的草稿时，出版商一开始是拒绝的，说大红鼻子容易让人联想到酒糟鼻。当然红色只是因为面部毛细血管扩张，血流量增加所致，未必都是来自酗酒。如果鲁道夫出于某种原因而鼻部血管发生改变，很容易变得非常红。（不过发光的话可能就没办法了……除非是某种附生的红色荧光生物，此事稍后再提。）
但这样会导致一个额外问题：散热。驯鹿的鼻子本来已经血管发达了，再增大血流量的话，热量损失会更加严重，令鲁道夫面临体温过低的危险，从而难以愉快地和其他小伙伴在冰天雪地里玩耍[6]。但照明又是平安夜导航必需的，所以他得有额外的卡路里来源——咦，所以这就是为什么平安夜要摆一盘饼干在桌上吗？看来这不是给圣诞老人吃的，而是给鲁道夫补充热量的啊。
今天的红鼻子还是小丑的标志之一，因此BBC有一个喜剧项目叫“红鼻子日”，憨豆先生也为之代言。图片来源：redno
演化：为什么会有红色的鼻子？
好了，这才是真正难以解决、需要大开脑洞的问题。
虽说有照明需求，但圣诞老人显然是偶然发现的鲁道夫，并未进行过任何人为选育。简单的鼻子偏红可以是偶发变异，可是一个闪闪发光能够照明的大红鼻子，还伴随着高昂的代价，这怎么看都不太像是纯粹的意外啊。自然选择可以创立出各种奇迹，但它需要时间和渐变，不可能孤零零蹦出一个鲁道夫来的。
一个显而易见的回答是返祖现象。驯鹿在历史上可能经历过一个需要红鼻子的时期，后来这个需求消失了，别的驯鹿的红鼻子也因高昂代价而消失，只有鲁道夫因为一个突变而重新“启动”了被关掉的红色鼻子机制。但这也只是把问题推到了过去：历史上的红鼻子是在怎样的环境压力下诞生的呢？
更加不利的是，很少有什么生物专门演化出一个光源用于照明。照明的耗能极大，而效果却很不好，需要在黑暗中活动的生物通常都会使用更好的夜视、嗅觉、回声、红外视力或者别的什么办法。生物发光通常不是为了环境照明，而是用来做其他任务，比如最典型的传递信号。
日本摄影师Tsuneaki Hiramatsu拍摄的萤火虫。但实际上这是照片效果，真的萤火虫远远没有这么亮，照明极其困难的。
可是这么一个只会发亮的大红鼻子，耗能大、成本高，却几乎不能传递复杂信息，无非是告诉别人“这儿有东西”。这信号会被同类、猎物和捕食者一起看到，但驯鹿本来就是密集群居无需相互寻找，又是吃草的没什么吸引猎物的必要，徒增被捕食者吃掉的概率而已……
等等，被捕食者吃掉？
是的，这红鼻子不一定是对驯鹿自己有好处的东西，而可能是驯鹿被别的什么生物操纵的结果，令其他生物受益。
生态：捕食与寄生的红色恶意
寄生是自然界中极为普遍的现象，研究者估计全部生物里有四分之一是寄生生活，就连极寒之地的驯鹿也不能免遭其扰。人们早就在驯鹿身上发现了各种寄生虫，仅消化道寄生的线虫就有25种。驯鹿鼻子当然也是有寄生虫的，最常见的物种为Linguatula arctica（鼻窦），Cephenemyia trompe（鼻腔和喉），以及Elaphostrongylus（肺部但常沿呼吸道蔓延）。
寄生生物操纵宿主也是很常见的现象，感冒病毒令人打喷嚏就是一个例子：让病毒通过飞沫传播开来。有些寄生虫的生活史很复杂，必须让自己的宿主被别的东西吃掉，于是它就会想办法让宿主更容易被吃掉。比如某些蚂蚁会被寄生虫驱使而跑到叶片顶端，更容易被草食动物一口吞；而有些鱼类被寄生之后则会浮到水面肚皮上翻，更容易被水鸟发现并吃掉。
而鲁道夫的红鼻子，也许就是这样一种寄生虫在发光，为了让自己沿食物链传播下去，而以刺穿浓雾的耀眼红色指引着捕食者——比如说，曾生活在北方地区，因气候变化和人类猎杀在一万年前刚刚灭绝的剑齿虎（Smilodon）。
“剑齿虎”（Sabre-tooth cat）其实是一个很泛很不严格的措辞，包含好几个时间差异很大、亲缘关系也很远的类群，主要共同点是牙。本文这里特指Smilodon一属，图中是一只S. fatalis。图片来源：wikipedia
浪漫地假想一下，圣诞节可能其实是人类和红鼻子驯鹿结下的古老互助。数万年前的人类凭借火和矛击退剑齿虎，令驯鹿得以安全；而鹿群则在每年冬至时节为人类带来礼物作为报答，领头的鲁道夫以鼻子的红光象征古老的约定。所有其他的圣诞神话也许都是这一契约的附生产物，源自一种操纵宿主的寄生虫……
而剑齿虎的遗产可能也没有彻底消失。想想你家的猫咪，下次用激光笔耍得它团团转的时候，你或许就能理解它为何痴迷于那一星红色的光芒了。
P.S. 虽然原理部分是科学的，所有引用文献也都是真实的，但红鼻子鲁道夫是不存在的生物，请不要忘记这一点_(:з」∠)_
（编辑：窗敲雨）
一个AI嫌弃脸
然而你们人类圣诞节并不会关心这个，似乎推荐知性君给你们更合适？
物种日历
ID：GuokrPac
果壳·城市物种日历
每天一个物种
带你重新发现你的城市
本文来自果壳网，谢绝转载
如有需要请联系sns@guokr.com
