為什麼血液要進化為紅色的？
從進化的角度講講這樣鮮艷的顏色對脊椎動物的生存有哪些好處。
這個問題本身分為兩個層次：
「為什麼血液要進化為紅色的？從進化的角度講講這樣鮮艷的顏色對脊椎動物的生存有哪些好處」
1.為什麼是紅色的，2.為什麼是鮮艷的。
紅色，當然是因為血紅蛋白了。這一點其他答案有很詳細的說明。
然後我主要是說，為什麼是這樣鮮艷的顏色。
——————————————————————————————————
題主，你把因果關係搞反了。
正確的順序是：先有血液的顏色，然後人類進化出對這種顏色高度敏感的色覺。
而不是：人類先對某種顏色高度敏感，然後血液進化成了這種顏色。
換句話說，無論血液是什麼顏色，人類都會向「對血液的顏色高度敏感」這個特徵進化，因為這顯然是有利於生存的。
（至於為什麼對血液的顏色敏感=更有利於生存……看到流血都無動於衷的種族，和一旦有血就能立刻發現的種族，哪個更容易存活下來？我想這無需過多論證了吧……）
說白了，什麼顏色跟血一樣，人類就會覺得什麼顏色最鮮艷。是血液在引領色覺，而不是色覺決定血液。這跟血紅蛋白並沒什麼卵關係。
血的顏色=（註定）=敏感的顏色。
而「紅色」，只不過是我們給這種顏色起了個名子罷了。
舉幾個例子吧：
為什麼太陽輻射光譜最強的波段，恰好是可見光的波段？
為什麼人類說話的聲音頻率，恰好處於我們聽覺的敏感頻段？
再舉兩個更直白的：
為什麼太陽在晚上不露面？
為什麼隕石總是落在隕石坑中？
因為我還可以接著問：為什麼血紅蛋白是紅色的呢？為什麼鐵離子是紅色的呢？為什麼波長700nm的電磁波是紅色的呢？
補充@梁海：目前除了鐵基蛋白之外，還發現了基於銅離子的蛋白質（例如鱟、蜘蛛和龍蝦）。但是銅離子攜氧性能遠不如鐵離子，隨著生物新陳代謝水平的不斷上升，需氧量也劇增，最終銅離子的攜氧策略逐漸在進化中被淘汰。
而紅血的顏色，還真不好說就一定具有進化優勢。雖然一方面顯著的血液能有助於發現自身傷口，但是受傷檢測靠神經系統明顯高效得多。而血污反倒容易成為捕食者追捕獵物的線索。
====補充說明====並不是元素周期表上隨便哪種金屬離子都適合被生物體用來合成攜氧蛋白——這種特異功能的蛋白所需的條件極為苛刻。到目前我只聽說過紅藍兩種顏色（但是後來看到亦非雲同學的答案，就給跪了）。所以「紅色」並非是因，而是果。
攜氧蛋白一覽（根據wiki修改）
Myoglobin（鐵）Found in the muscle tissue of many vertebrates, including humans, it gives muscle tissue a distinct red or dark gray color. It is very similar to hemoglobin in structure and sequence, but is not a tetramer; instead, it is a monomer that lacks cooperative binding. It is used to store oxygen rather than transport it.
Hemocyanin（銅）The second most common oxygen-transporting protein found in nature, it is found in the blood of many arthropods and molluscs. Uses copper prosthetic groups instead of iron heme groups and is blue in color when oxygenated.
Hemerythrin（鐵）Some marine invertebrates and a few species of annelid use this iron-containing non-heme protein to carry oxygen in their blood. Appears pink/violet when oxygenated, clear when not.
Chlorocruorin（鐵）Found in many annelids, it is very similar to erythrocruorin, but the heme group is significantly different in structure. Appears green when deoxygenated and red when oxygenated.
Vanabins（釩）Also known as vanadium chromagens, they are found in the blood of sea squirts. There were once hypothesized to use the rare metal vanadium as an oxygen binding prosthetic group. However, although they do contain vanadium by preference, they apparently bind little oxygen, and thus have some other function, which has not been elucidated (sea squirts also contain some hemoglobin). They may act as toxins.
Erythrocruorin（鐵）Found in many annelids, including earthworms, it is a giant free-floating blood protein containing many dozens—possibly hundreds—of iron- and heme-bearing protein subunits bound together into a single protein complex with a molecular mass greater than 3.5 million daltons.
Pinnaglobin（錳）Only seen in the mollusc Pinna squamosa. Brown manganese-based porphyrin protein.
Leghemoglobin（鐵）In leguminous plants, such as alfalfa or soybeans, the nitrogen fixing bacteria in the roots are protected from oxygen by this iron heme containing oxygen-binding protein. The specific enzyme protected is nitrogenase, which is unable to reduce nitrogen gas in the presence of free oxygen.
Coboglobin（鈷）A synthetic cobalt-based porphyrin. Coboprotein would appear colorless when oxygenated, but yellow when in veins.
從此列表可見，動植物中能攜帶氧的蛋白質絕大多數和鐵元素有關，第二位的是銅，還有礬錳鈷。
（以下轉自http://www.bmnh.org.cn/Html/Article/20101101/1568.html）
動物的呼吸是從體外吸入氧氣，再排出二氧化碳。身體只由一個單細胞組成的原生動物，當然直接從周圍水中吸收氧氣。原生動物以外的多細胞動物叫後生動物。在當今的後生動物中，兩胚層輻射對稱級(graderadiata)的原始有機體如海綿和水母等以微絨毛被動地直接藉助水流攝取氧氣（02），因為它們的身體很小、很薄，氧氣吸收進來不需要運輸，就已經在各身體細胞的跟前了。
可是對於身體結構更複雜的其他動物來說，從體表或呼吸器官吸收進來的氧氣，一般都需要通過循環系統血液中的血色蛋白（即呼吸蛋白）負責運輸到身體各處的細胞那裡。動物血液的顏色一般也是由血液中負責運輸氧氣的血色蛋白的顏色決定的。那麼動物的血色蛋白都有哪些種類呢，動物的血液除了紅色，還有哪些顏色呢？讓我們綜合各種文獻資料，仔細辨來。
——————————————————————————————————————————
血紫蛋白(hemerythrin，hemerythrein， Hr) 又稱蚯蚓血紅蛋白、血褐蛋白，由輔基與珠蛋白結合而成的化合物，輔基含多肽和鐵，但不含卟啉環。血紫蛋白與氧結合後呈紫紅色，脫氧時基本無色（有說褐色的）。血紫蛋白存在於血細胞和血漿中。
血紫蛋白多以由一對亞基聚合而成的球形八聚體的形式存在。每個亞基含有113個氨基酸和2 個Fe2+離子，能結合1個氧分子。作為輸送氧的血紫蛋白就是以八聚體形式存在的分子質量約為 108 kDa。
血紫蛋白是最古老的一類呼吸蛋白，現存於星蟲動物門（Sipuncula）、鰓曳動物門（Priapuloidea）、腕足動物門(Brachiopod)的海豆芽屬（Lingula)和環節動物門多毛綱的動物，如長手沙蠶屬（Magelona）等少數原始海洋無脊椎動物中，多分布在細胞內，其與氧的親和力似乎與生態條件有關。
1990 年，Uchida 等測定了管體星蟲（Siphonosoma cumanense）的血紫蛋白的氨基酸序列共含有113個氨基酸殘基，其中的兩個鐵原子為其活性位點。同年，Satake 證實了鏟形海豆芽 Lingula unguis 的血紫蛋白由兩個截然不同的亞基α和β組成，1994年，Negri 報道了里氏海豆芽 Lingula的血紫蛋白也含有α和β兩個亞基。
星蟲Dendrostomum的體腔液中含有血紫蛋白，它生活在沙中，口周圍的觸手伸到沙的上面，有呼吸作用，而且觸手的血液供應很豐富，這種動物體腔液對氧的親和力比血液高，表明由觸手吸收的氧很快傳遞給體腔液的呼吸色素。而另一類星蟲Siphonosoma生活在泥里，觸手是攝食器官，它通過整個體表吸收氧，其體腔液和血液對氧的親合力相同。
血紫蛋白的出現實現了由僅靠氣體滲透作用被動攝取氧向以呼吸蛋白運載氧的呼吸形式演變的質的飛躍。前寒武紀沉積岩中的痕迹化石揭示了多毛綱或相關物種的存在。根據現存多毛綱中某些物種的呼吸蛋白為血紫蛋白，也許可以推論其祖先也含有血紫蛋白。若此推論能證實，則表明出現了第一次同功替代，即以呼吸蛋白形式替代了被動式的攝取02。
由於血紫蛋白易氧化、不穩定，故隨著進化節肢動物中便以較穩定的血藍蛋白替代了血紫蛋白。
——————————————————————————————————————
血藍蛋白（hemocyanin），也稱為血青蛋白、血青素。血藍蛋白是含銅的蛋白質，這種蛋白質利用兩個銅原子（Cu）與一個氧原子（O2）連結，因為形成氧化態後會形成Cu2+，所以呈藍色；在還原態時則因為形成（Cu+）而成為無色。血藍蛋白溶解在血漿或淋巴液中，軟體動物與部分的節肢動物以血藍蛋白來輸送氧氣。
血藍蛋白在軟體動物門分布於多板綱中的石鱉屬Chiton，頭足綱（Cephalopoda）（例如章魚、烏賊），腹足綱中的前鰓亞綱(Prosobranchia)（如鮑魚、馬蹄螺、蠑螺、骨螺、荔枝螺、紅螺、玉螺、釘螺、寶貝、芋螺、 榧螺、梯螺、渦螺、鳳螺）和肺螺亞綱Pulmonata（包括蝸牛）。
軟體動物血藍蛋白，其亞基比節肢動物的亞基大，分子質量可高達350～450 kDa，每個亞基又由7～8 個分子質量約50 kDa的相似功能單位（分別命名為a—h）組成，形成圓柱形結構。2個同源的h構成領(collar)並位於中心，其外連接著由2個同源的g構建的拱(arc)，了其它們與e和f結合組成核心(core)，然後與組成外壁(wall)的a、b、c和d結合便成為一個亞單位。2個亞單位的a～d按相反向組成二聚體，5個二聚體圍成一個近似五角形的半分子，兩個半分子再按反向疊成一個巨大的軟體動物血藍蛋白。頭足類的章魚無h領結構，但保存其四級結構。
德國Markl研究組在1.2 nm水平上用冷凍電鏡術(cryoelectron microscopy)觀察了鮑魚Holiotis tuberculata的血藍蛋白，20聚體組成的中凹的圓柱體四級結構。在每個亞基中均含有2個銅，其氧結合位點與酚氧化酶的氧結合位點在結構上具有高度相似性。
節肢動物門的螯肢類、甲殼類、多足類和部分蜘蛛（如狼蛛Eurypelma californicum）中都含有血藍蛋白。在節肢動物的近親有爪類(Onyehophora)中也發現了節肢動物類型的血藍蛋白。節肢動物類型的血藍蛋白的三級結構，相對分子量約為75kDa，其中第二個域為α螺旋區，螯合一對Cu+，可結合一個02，下方為第三個域，由β摺疊塊構成，並含有Ca離子，功能尚不詳。
對蝦、螃蟹、毛蟹的血是淡青色的，因而有人誤認為蝦、蟹是無血動物。
鱟的血漿中含有含有大量的血藍蛋白，所以鱟的血液是藍色的。另外鱟的血細胞很原始，沒有分工，只有一種變形細胞。當病菌的毒素侵入鱟的血液時，變形細胞便釋放出一種凝固性蛋白，導致血液迅速凝固，以此來對付病原物。這種藍色血液作為「鱟試劑」，可以準確、快速地檢測人體內部組織是否有細菌感染。
節肢動物的血藍蛋白隨著漫長的進化歷程，它們至少已分化成：酚氧化酶原(prophenoloxidase)；昆蟲的六聚蛋白(hexamer)，為貯藏蛋白；甲殼類的假血藍蛋白(pseudohemo或cryptocyanin)，也為貯藏蛋白；雙翅類的六聚蛋白受體。
在寒武大爆發時湧現的節肢動物的呼吸蛋白很可能是血藍蛋白。因為當今幾乎所有的節肢動物都含有血藍蛋白或該蛋白超家族的成員。有爪類的呼吸蛋白也是血藍蛋白，而且是節肢動物的近親，說明它們的共同祖先可能已含血藍蛋白。由此推論，不但能部分解釋寒武大爆發時後生動物大量類群的突現即多樣性的湧現，而且還可以揭開當時巨大的長達2 m的奇蝦(Anomocarid)出現的原因以及在古生代一直處於霸主地位的三葉蟲的繁榮之謎。
三葉蟲的化石研究指出，它不但有體節和七分節的附肢，而且很可能是以鰓行使呼吸功能的。節肢動物的螯肢類在個體發育中有三葉幼蟲期，甲殼類的無節幼蟲和三葉蟲第一期幼蟲的結構和發育過程相似。鑒於上述特徵，目前將三葉蟲列入節肢動物門，並成為較原始的三葉蟲綱。據此，或許可以大膽設想，三葉蟲的呼吸蛋白也是血藍蛋白。血藍蛋白以及三葉蟲堅強的甲殼、有力的附肢，使其向底棲、穴居和游泳多種模式大規模擴張，成為當時不可一世的繁茂昌盛的物種群。此時，作為呼吸蛋白的血藍蛋白替代了僅在腕足類以及多毛綱等相當不活躍後生動物才有的血紫蛋白。
因為血藍蛋白的氧結合能力很弱，故隨著進化又被部分高等海洋無脊椎動物如嗌( Echiuroidea) 、海豆芽(Lingu laanatina) 和脊椎動物中載氧高效的血紅蛋白所替代。
很多答案說血液的顏色來自鐵離子，其實並不是。血紅蛋白中的鐵是二價鐵，溶液中的二價鐵離子為淡綠色，三價鐵離子為黃色。
如果血紅蛋白中的二價鐵轉變成三價鐵，那就成了高鐵血紅蛋白，失去了攜氧能力，也就是高鐵血紅蛋白症，多見於亞硝酸鹽中毒。
血液的紅色，來自於血紅蛋白中的卟啉環結構，與鐵沒有什麼關係。
它總得有個顏色吧？紅色？紅色怎麼被定義的？萬一在最初文字定義的時候把現在紅色這個色彩定義成綠色了怎麼辦？
@梁海 和@小城的答案結合起來才是滿分答案。兩個都只答了一半。
首先，"紅色"在輻射頻率上肯定是不會隨人類對某個顏色敏感而改變的。
其次，梁海的答案解釋了血紅蛋白的優勢，進而生物進化出對血液顏色的敏感。並稱之為，紅色。
贊最高票回答
再舉個例子好了。
想起高中的時候跟朋友討論為什麼糖是甜的？是因為糖對人類有補充能量的作用，所有覺得糖是甜味的人或者說動物才更有機會活下來，你覺得它好吃才會去吃對吧。當然這裡只說本能不考慮後天環境的因素。
也就是糖對動物進行了選擇，一個意思。咦為什麼水剛剛好在0攝氏度結冰在100攝氏度沸騰啊？好巧哦
都說是鐵的表達......
據說非洲有人是綠色血，那才是二價鐵，或者其他元素的表達吧
還有南美有藍血
含有鐵離子的緣故。像切開蘋果中的鐵離子氧化後會顯示為棕褐色一樣。
推薦閱讀：