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在动物进化过程中，蛋的出现有极为重要的意义，它极大地提高了后代的成活率。目前爬行动物的蛋基本上都是白色，比如乌龟蛋、鳄鱼蛋，但鸟类的蛋有很多种颜色和斑纹。考古研究发现，远古时代的恐龙（鸟的祖先）就有彩蛋，这也是保护后代的进化结果。如果蛋埋在沙土中孵化，蛋的颜色并不重要。
但如果露天筑巢产蛋，蛋壳的颜色、斑纹可以作为伪装保护色。比如鹌鹑的巢在草丛中，它的蛋就像迷彩服；啄木鸟在树洞中产蛋，蛋就是白色的。蛋壳的斑纹还可以作为鸟妈妈识别的标记，尤其是那些喜欢聚在一起生孩子的鸟。
蛋壳的颜色主要来自两种物质：原卟啉和胆绿素（包括和锌结合的胆绿素）。这两种物质比例不同，蛋壳就呈现不同颜色。其中，原卟啉产生黄色、红色和褐色，胆绿素产生蓝紫色和绿色。胆绿素的形成主要是新陈代谢过程中，衰老的红细胞在肝脏被破坏的时候产生，原卟啉则主要由鸡的输卵管细胞合成。当然，也有观点认为原卟啉同样来自红细胞的破坏。
鸡蛋的形成是从内向外一层一层包上去的。先形成的是蛋黄，然后形成蛋清，接着用一层薄薄的角蛋白膜包裹蛋黄和蛋清。之后在输卵管中，碳酸钙、碳酸镁等物质沉积在蛋白膜上形成硬化的蛋壳。
蛋壳真正有颜色的只是最外面很薄的一层，在蛋壳形成的末期，由输卵管里的一些细胞分泌色素，给蛋壳“上色”。“上色”的过程就像刷墙一样，一层一层地涂。最后涂的是斑点和花纹，如果涂色时蛋处于静止，就形成斑点，如果蛋在转动，就可以形成条纹。
蛋壳颜色与品种密切相关，这就像白人、黑人、黄种人一样，是可以遗传的。目前国内的蛋鸡主要是罗曼褐、海兰褐、海赛克斯褐等引进的品种，加上中国自主培育的品种，大约85%的鸡蛋是红褐色系。
对同一品种的蛋而言，通常蛋壳颜色越深，蛋壳越硬，也就减少了运输储存过程中“蛋碎一地”的损耗。农户为了让蛋变得更坚硬，会在饲料中补充钙质，但如果给鸡补钙过多，会使蛋的表面起白霜，造成蛋壳颜色变浅，而且可能出现凸起的钙化颗粒。
到底对消费者的选择有何指导意义呢？其实蛋的营养主要取决于饲料的营养配比，尽管铁、铜、维生素B12、维生素D、维生素E等营养素对蛋壳颜色有一定影响，但由于是间接影响，因此影响很小。根据研究数据，同一品种的鸡，蛋壳颜色的差异并不会造成营养的显著差异，不同颜色鸡蛋的营养差异也不大。也就是说，凭蛋壳颜色挑鸡蛋，没有科学依据。
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